金属材料的拉伸实验

金属材料拉伸实验金属材料的力学性能是工程材料中非常重要的一部分，而拉伸实验是评价金属材料力学性能的重要手段之一。

本文将对金属材料拉伸实验的原理、方法和实验结果进行详细介绍。

1.原理。

金属材料的拉伸实验是通过施加拉伸力，使试样产生塑性变形，从而研究金属材料的力学性能。

在拉伸实验中，试样会逐渐发生颈缩，最终断裂。

通过实验中得到的应力-应变曲线，可以分析出金属材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。

2.方法。

进行金属材料拉伸实验，首先需要准备好金属试样。

在实验过程中，需要使用拉伸试验机，将试样夹紧在拉伸试验机上。

然后，施加拉伸力，记录下试样的载荷和变形数据。

在实验过程中，需要注意保持试样的表面光洁，避免表面缺陷对实验结果的影响。

3.实验结果。

通过拉伸实验得到的应力-应变曲线可以反映出金属材料的力学性能。

曲线的起始部分为弹性阶段，此时金属材料受到的应力与应变呈线性关系。

当应力超过一定数值时，金属材料进入塑性阶段，此时应力与应变不再呈线性关系，试样开始产生颈缩。

最终，在应力达到最大值时，试样发生断裂。

4.分析与讨论。

通过实验结果，可以计算出金属材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。

这些指标对于工程设计和材料选型具有重要的指导意义。

另外，通过对不同金属材料进行拉伸实验，可以比较它们的力学性能，为工程实践提供参考。

5.结论。

金属材料拉伸实验是研究金属材料力学性能的重要手段，通过实验可以得到金属材料的应力-应变曲线，分析出其力学性能指标。

这些指标对于工程设计和材料选型具有重要的指导意义。

综上所述，金属材料拉伸实验是评价金属材料力学性能的重要手段，通过实验可以得到金属材料的力学性能指标，为工程实践提供重要参考。

实验一金属材料拉伸实验拉伸试验是检验金属材料力学性能普遍采用的一种极为重要的基本试验。

金属的力学性能可用强度极限σb、屈服极限σs、延伸率δ、断面收缩率Ψ和冲击韧度αk五个指标来表示。

它是机械设计的主要依据。

在机械制造和建筑工程等许多领域，有许多机械零件或建筑构件是处于受拉状态，为了保证构件能够正常工作，必须使材料具有足够的抗拉强度，这就需要测定材料的性能指标是否符合要求，其测定方法就是对材料进行拉伸试验，因此，金属材料的拉伸试验及测得的性能指标，是研究金属材料在各种使用条件下，确定其工作可靠性的主要工具之一，是发展新金属材料不可缺少的重要手段，所以拉伸试验是测定材料力学性能的一个基本试验。

一、实验目的1、测定低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标：屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ、断面收缩率Ψ。

铸铁的σb 。

2、观察低碳钢、铸铁在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸图(P—ΔL图)由此了解试件变形过程中变形随荷载变化规律，以及有关的一些物理现象。

3、观察断口，比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能，及断口形貌。

二、实验设备仪器及量具万能材料实验机，引伸仪，划线台，游标卡尺；小直尺。

三、试件金属材料拉伸实验常用圆形试件。

为了使实验测得数据可以互相比较，试件形状尺寸必须按国家标准GB228—76的规定制造成标准试件。

如因材料尺寸限制等特殊情况下不能做成标准试件时，应按规定做成比例试件。

图1为圆形截面标准试件和比例试件的国标规定。

对于板材可制成矩形截面。

园形试件标距L。

和直径之比，长试件为L0／d＝10，以δ10表示，短试件为L／d=5以δs表示。

矩形试件截面面积A0和标距L之间关系应为或试件两端为夹持部分，因夹具类形不同，圆形试件端部可做成圆柱形，阶梯形或螺纹形如图1。

四、实验原理1.由材料力学EAFl l =∆ 得到 lAFl E ∆=其中，l 是试样标距，F 是载荷，l ∆是变形量，A 是试样横截面积。

金属材料拉伸试验(能力验证)细则1、标准试样的处理1.1.收到标准试样后一定要精确测量其实际直径,量具应符合GB/T228-2002标准中的规定,建议使用最小分辨率为0.02mm的游标卡尺,这时可读出最小分辨率的位数,而没有必要进行估读。

1.2.原始标距一定要准确可靠,建议先用签字笔做好标记,然后使用小裁纸刀在试样表面轻刻出划痕,划痕长度不应超过1/4试样周长(原因见3.4),选择划痕中与试样轴向垂直程度最好的部位,再用签字笔进行标记,签字笔划线的长度最好不超过1mm,以避免由于标距不平行造成的测量偏差。

1.3.因为缺乏适合的夹具,在试验中使用了葛洲坝实验室加工的套筒作为夹头。

在试验过程中,由于螺口咬合、试验机同轴度等多方面的原因,会出现试样紧夹在套筒中,难于拧出的问题,这时千万不可使用老虎钳等工具强行拧出,以避免损害试样,建议采用下述做法:手持试样,用一硬物轻轻敲打套筒,一般轻敲数次后即可顺利拧出。

2、试验机和引伸计的检验按照GB/T228-2002所引述的各项标准检验。

3、试验过程3.1.选用11#WAW-Y500试验机;选用标距50mm,满量程位移5mm电子引伸计;选用济南厂配套试验软件。

3.2.在软件中选择X-Y试验方式,引伸计选择A+B模式,最大试验力设为100kN。

3.3.将试样两端装上套筒,固定于试验机上端夹头。

3.4.将引伸计以相对的方向固定于试样上。

为避免引伸计刀口在装卸过程中对试样上原有标距的损伤,同时避免标距划痕对引伸计响应精确程度的影响,应将引伸计固定于没有划痕的两侧。

3.5.对试验机力值进行调零,夹紧下夹头。

选择手动加荷、10kN量程,对试样施以缓慢的荷载进行预拉,预拉荷载最大值约为5kN左右。

预拉完毕后,同样缓慢地卸去荷载。

3.6.对引伸计进行调零,然后按照3.5条对试样进行再次预拉,重复进行引伸计调零与预拉的程序,至引伸计达到良好的工作状态。

3.7.根据GB/T228-2003标准中的试验要求,在测定屈服强度、规定非比例延伸强度、规定总延伸强度和规定残余延伸强度时,应根据应变速率和应力速率共同确定试验机夹头的分离速率。

金属材料拉伸试验金属材料拉伸试验是一种常见的材料力学性能测试方法，通过对金属材料进行拉伸，可以获取材料的拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率等重要参数，为材料的设计和选用提供重要参考。

本文将介绍金属材料拉伸试验的基本原理、试验方法和数据分析。

一、基本原理。

金属材料在受力作用下会发生塑性变形和断裂，拉伸试验是通过施加拉力使材料产生塑性变形，从而研究材料的力学性能。

在拉伸试验中，材料会逐渐发生颈缩，最终断裂。

通过对试验过程中的载荷和变形进行记录和分析，可以得到材料的拉伸性能参数。

二、试验方法。

1. 样品制备，从金属材料中切割出标准试样，并在试样两端加工成圆柱形，以便安装在拉伸试验机上。

2. 装夹试样，将试样安装在拉伸试验机上，通过夹具夹紧试样两端，保证试样在拉伸过程中不会发生松动或滑动。

3. 施加载荷，启动拉伸试验机，施加逐渐增大的拉力，使试样发生拉伸变形。

在试验过程中，记录载荷和试样的变形情况。

4. 数据采集，通过传感器采集试验过程中的载荷和变形数据，得到应力-应变曲线。

5. 数据分析，根据应力-应变曲线，可以计算得到材料的拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率等参数。

三、数据分析。

拉伸试验得到的应力-应变曲线可以分为线性弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。

在线性弹性阶段，应力与应变成正比，材料具有良好的弹性回复性；在屈服阶段，材料开始发生塑性变形，应力逐渐增大，直至达到最大应力；在断裂阶段，材料突然断裂，试验结束。

根据应力-应变曲线，可以计算得到材料的拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率等力学性能参数，这些参数对于材料的设计和选用具有重要意义。

四、结论。

金属材料拉伸试验是一种重要的力学性能测试方法，通过对材料的拉伸行为进行研究，可以获取材料的重要力学性能参数，为工程设计和材料选用提供重要参考。

通过合理的试验方法和数据分析，可以准确地评估材料的力学性能，为材料的应用提供可靠的数据支持。

实验一：光滑静态拉伸试验金属材料的拉伸试验是人们应用最广泛的测定其力学性能的方法。

试验时取一定的标准试样，在温度、环境介质、加载速度均为确定条件下将载荷施加于试样两端，使试样在轴向拉应力作用下产生弹性变形、塑性变形、直至断裂。

通过测定载荷和试样尺寸变化可以求出材料的力学性能指标。

一、实验数据分析与处理n 0.2721S b290.6534 535.09796e B0.00406 0.17887ψeB-0.00406 -0.178871.1光滑钢1.1.1计算机数据图1—1 钢光滑拉伸试验应力~应变曲线图1—2 钢光滑拉伸试验均匀塑性变形阶段lgS~lge的线性拟合2010-4-5 15:43Linear Regression for A0709032_lgS:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 2.9417 0.00425B 0.2721 0.00386------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99321 0.00788 70 <0.0001经计算得：K=10A=102.9417=874.38MPan=B=0.27211.1.2坐标纸数据图1—3 钢光滑拉伸试验载荷~位移曲线图1—4 钢光滑拉伸试验应力~应变曲线图1—5 钢光滑拉伸试验均匀塑性变形阶段lgS~lge的线性拟合2010-4-6 20:24Linear Regression for Data1_lgs:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 3.19016 0.05524B 0.6578 0.06625------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.95726 0.02645 11 <0.0001经计算得：K=10A=103.19016=1549.39MPan=B=0.65781.2光滑铸铁1.2.1计算机数据图1—6 铸铁光滑拉伸试验应力~应变曲线1.2.2坐标纸数据图1—7 铸铁光滑拉伸试验载荷~位移曲线图1—8 光滑铸铁拉伸试验应力~应变曲线（注：对于光滑铸铁，没有“均匀塑性变形阶段”，所以不能得到K，n值。

金属材料拉伸试验金属材料拉伸试验是一种常用的材料力学性能测试方法，通过对金属材料在拉伸加载下的变形和破坏过程进行观测和分析，可以得到材料的拉伸性能参数，如屈服强度、抗拉强度、延伸率等，对于材料的设计、选材和工程应用具有重要意义。

在进行金属材料拉伸试验时，首先需要准备好试样。

通常情况下，金属材料试样的标准尺寸为长度为5倍直径，宽度为直径的2倍。

试样的两端需要加工成圆形，以减小应力集中的影响。

在试验前，需要对试样进行表面处理，以保证试验结果的准确性。

在试验过程中，需要使用拉伸试验机。

首先，将试样安装在拉伸试验机上，然后施加加载，使试样受到拉伸力。

在加载过程中，通过传感器采集试样的应力-应变曲线，以及试样的变形情况。

根据试验数据，可以得到试样的屈服强度、抗拉强度等力学性能参数。

在进行金属材料拉伸试验时，需要注意以下几点。

首先，试样的制备需要符合标准要求，以保证试验结果的准确性。

其次，试验过程中需要控制加载速度，以避免试样因过快加载而发生动态效应。

最后，需要对试验数据进行准确的处理和分析，以得到可靠的试验结果。

金属材料拉伸试验是评价材料拉伸性能的重要手段，通过对材料在拉伸加载下的行为进行观测和分析，可以揭示材料的内在性能和力学行为规律。

因此，对于材料科学研究和工程应用具有重要意义。

总之，金属材料拉伸试验是一种重要的材料力学性能测试方法，通过对金属材料在拉伸加载下的行为进行观测和分析，可以得到材料的拉伸性能参数，对于材料的设计、选材和工程应用具有重要意义。

在进行试验时，需要注意试样的制备、加载速度的控制以及试验数据的准确处理，以保证试验结果的准确性和可靠性。

金属的拉伸实验一一、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度二S、抗拉强度匚b、断后延伸率「•和断面收缩率'■2、观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（ F —「丄曲线）3、分析低碳钢的力学性能特点与试样破坏特征二、实验设备及测量仪器1、万能材料试验机2、游标卡尺、直尺三、试样的制备试样可制成圆形截面或矩形截面，采用圆形截面试件，试件中段用于测量拉伸变形，其长度I。

称为“标矩”。

两端较粗部分为夹持部分，安装于试验机夹头中，以便夹紧试件。

试验表明，试件的尺寸和形状对材料的塑性性质影响很大，为了能正确地比较材料力学性能，国家对试件的尺寸和形状都作了标准化规定。

直径d0= 20mm ,标矩I。

=2O0nm（k 1 0或I0 =100mm（l0 =5d0）的圆形截面试件叫做“标准试件”，如因原料尺寸限制或其他原因不能采用标准试件时，可以用“比例试件”。

四、实验原理在拉伸试验时，禾U用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢的拉伸曲线，见图2-11所示的F—△L曲线。

图中最初阶段呈曲线，是由于试样头部在夹具内有滑动及试验机存在间隙等原因造成的。

分析时应将图中的直线段延长与横坐标相交于O点，作为其坐标原点。

拉伸曲线形象的描绘出材料的变形特征及各阶段受力和变形间的关系，可由该图形的状态来判断材料弹性与塑性好坏、断裂时的韧性与脆性程度以及不同变形下的承载能力。

但同一种材料的拉伸曲线会因试样尺寸不同而各异。

为了使同一种材料不同尺寸试样的拉伸过程及其特性点便于比较，以消除试样几何尺寸的影响，可将拉伸曲线图的纵坐标（力F）除以试样原始横截面面积并将横坐标（伸长△ L）除以试样的原始标距I。

得到的曲线便与试样尺寸无关，此曲线称为应力一应变曲线或R —；曲线，如图2 —12所示。

从曲线上可以看出，它与拉伸图曲线相似，也同样表征了材料力学性能。

爲一上屈服力：①一下屈服力'厂最尢力；叫一断裂后塑性伸恰业一彈性佃长團2—11低碳钢拉伸曲线拉伸试验过程分为四个阶段，如图2—11和图2-12所示。

金属材料的拉伸实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对金属材料进行拉伸实验，了解金属材料在受力作用下的力学性能，探究金属材料的拉伸性能参数，为工程设计和材料选用提供参考依据。

二、实验原理。

金属材料在拉伸过程中，受到外力作用下会发生形变，通过拉伸试验可以得到金属材料的应力-应变曲线。

应力-应变曲线的斜率即为材料的弹性模量，而应力-应变曲线的最大点即为材料的屈服强度，最大点后的应力下降即为材料的延展性能。

三、实验步骤。

1. 将金属试样固定在拉伸试验机上，对试样施加拉伸力。

2. 记录拉伸试验机上的拉伸力和试样的伸长量。

3. 根据拉伸力和伸长量计算金属材料的应力和应变。

4. 绘制应力-应变曲线，并得到材料的弹性模量、屈服强度和延展性能参数。

四、实验数据和结果分析。

通过实验得到金属材料的应力-应变曲线如下图所示：[插入应力-应变曲线图]根据实验数据计算得到金属材料的弹性模量为XXX，屈服强度为XXX，延展性能为XXX。

五、实验结论。

通过本次拉伸实验，我们得到了金属材料的力学性能参数，这些参数对于工程设计和材料选用具有重要意义。

在实际应用中，我们可以根据金属材料的弹性模量、屈服强度和延展性能来选择合适的材料，以确保工程结构的安全可靠性。

六、实验总结。

本次实验通过拉伸试验，探究了金属材料的力学性能，得到了金属材料的应力-应变曲线和相关参数。

同时，我们也深刻认识到了金属材料在受力作用下的变形规律，对于进一步研究金属材料的力学性能具有重要意义。

七、参考文献。

[1] XXX. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京，科学出版社，2008.[2] XXX. 金属材料力学性能测试方法与应用[M]. 上海，上海科学技术出版社，2010.以上是本次金属材料的拉伸实验报告，谢谢阅读。