金属拉伸实验报告
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拉伸实验报告
实验报告（一）实验名称：金属静态拉伸破坏实验实验目的：1、测定低碳钢的屈服极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ。
2、测定铸铁的抗拉强度极限b σ。
3、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象，绘出外力和变形间的关系曲线（L F ∆-曲线）。
4、分析和比较低碳钢和铸铁的拉伸力学性能和破坏特征。
实验设备和仪器：材料试验机、游标卡尺、试样划线器等。
拉伸试件：金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。
图中工作段长度l 称为标距，试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定，两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。
为了使实验测得的结果可以互相比较，试件必须按国家标准做成标准试件，即dl10=。
=或dl5对于一般板的材料拉伸实验，也应按国家标准做成矩形截面试件。
其截面面积和试件标距关系为A.5=，A为标距段l65l3.=或A11内的截面积。
实验原理：1、低碳钢低碳钢的拉伸图全面而具体的反映了整个变形过程。
观察自动绘图机绘出的拉伸图。
图1-2从图中可以看出，当载荷增加到A点时，拉伸图上OA段是直线，表明此阶段内载荷与试件的变形成比例关系，即符合虎克定律的弹性变形范围。
当载荷增加到B'点时，L-曲线变成锯齿状，这时变形F∆增加很快，载荷在小幅度内波动很慢；这说明材料产生了流动（或者叫屈服）与B'点相应的应力叫上流动极限（屈服高限），与B相应的应力叫下流动极限（屈服低限），因下流动极限比较稳定，所以材料的流动极限一般规定按下流动极限取值。
以B点相对应的载荷值F除S以试件的原始截面积A 即得到低碳钢的流动极限S σ，AF SS =σ流动阶段后，试件要承受更大的外力，才能继续发生变形若要使塑性变形加大，必须增加载荷，如图形中C 点至D 点这一段为强化阶段。
当载荷达到最大值b F （D 点）时，试件的塑性变形集中在某一截面处的小段内，此段发生截面收缩，即出现“颈缩”现象（局部变形）。
此时记下最大载荷值b F ，用b F 除以试件的原始截面积A ，就得到低碳钢的强度极限A F /b b =σ。
金属拉伸实验报告
图 2－4 屈服荷载得确定
根据国标规定,材料屈服过后,试验机得速率应使试样平行长度内得应变速 率不超过 0、008／s。在此条件下继续加载,并注意观察主动针得转动、自动绘 图得情况与相应得试验现象(强化、冷作硬化与颈缩等现象——在强化阶段得任
一位置卸载后再加载进 行冷作硬化现象得观察； 此后,待主动针再次停止 转动而缓慢回转时,材料 进入颈缩阶段,注意观察 试 样 得 颈 缩 现 象 ), 直 至 试样断裂停车。记录所加 得最大荷载 Fm(从动针最 后停留得位置)。
低碳钢得上屈服强度:
低碳钢得下屈服强度：
低碳钢得抗拉强度:
低碳钢得断后伸长率：
低碳钢得断面收缩率:
铸铁得抗拉强度:
铸铁得断后伸长率:
低碳钢得端口发生在第五格与第六格之间,符合实验要求
故实验数据处理结果如下表：
材料
上屈服强度 ReＨ/ＧＰa
下屈服强度 RｅL／ＧPa
低碳钢 铸铁
0、３636 ╱
0、３30９ ╱
4、装载电子引伸计: 将电子引伸计装载在低碳钢试样上,注意电子引伸计要在比例极限处卸载。 5、进行试验： 开动试验机使之缓慢匀速加载(依据规范要求，在屈服前以 6～60 MPａ/s 得 速率加载),并注意观察示力指针得转动、自动绘图得情况与相应得试验现象.当 主动针不动或倒退时说明材料开始屈服,记录上屈服点 FeＨ（主动针首次回转前得 最大力)与下屈服点 FeL(屈服过程中不计初始瞬时效应时得最小力或主动针首次 停止转动得恒定力)，具体情况如图 2－4 所示(说明:前所给出得加载速率就是国 标中规定得测定上屈服点时应采用得速率，在测定下屈服点时,平行长度内得应 变速率应在 0、00025～0、0０25∕s 之间,并应尽可能保持恒定。如果不能直接 控制这一速率，则应固定屈服开始前得应力速率直至屈服阶段完成）.
根据国标规定,材料屈服过后,试验机得速率应使试样平行长度内得应变速 率不超过 0、008／s。在此条件下继续加载,并注意观察主动针得转动、自动绘 图得情况与相应得试验现象(强化、冷作硬化与颈缩等现象——在强化阶段得任
一位置卸载后再加载进 行冷作硬化现象得观察； 此后,待主动针再次停止 转动而缓慢回转时,材料 进入颈缩阶段,注意观察 试 样 得 颈 缩 现 象 ), 直 至 试样断裂停车。记录所加 得最大荷载 Fm(从动针最 后停留得位置)。
低碳钢得上屈服强度:
低碳钢得下屈服强度：
低碳钢得抗拉强度:
低碳钢得断后伸长率：
低碳钢得断面收缩率:
铸铁得抗拉强度:
铸铁得断后伸长率:
低碳钢得端口发生在第五格与第六格之间,符合实验要求
故实验数据处理结果如下表：
材料
上屈服强度 ReＨ/ＧＰa
下屈服强度 RｅL／ＧPa
低碳钢 铸铁
0、３636 ╱
0、３30９ ╱
4、装载电子引伸计: 将电子引伸计装载在低碳钢试样上,注意电子引伸计要在比例极限处卸载。 5、进行试验： 开动试验机使之缓慢匀速加载(依据规范要求，在屈服前以 6～60 MPａ/s 得 速率加载),并注意观察示力指针得转动、自动绘图得情况与相应得试验现象.当 主动针不动或倒退时说明材料开始屈服,记录上屈服点 FeＨ（主动针首次回转前得 最大力)与下屈服点 FeL(屈服过程中不计初始瞬时效应时得最小力或主动针首次 停止转动得恒定力)，具体情况如图 2－4 所示(说明:前所给出得加载速率就是国 标中规定得测定上屈服点时应采用得速率，在测定下屈服点时,平行长度内得应 变速率应在 0、00025～0、0０25∕s 之间,并应尽可能保持恒定。如果不能直接 控制这一速率，则应固定屈服开始前得应力速率直至屈服阶段完成）.
金属的拉伸实验(实验报告)
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
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。
金属拉伸实验报告
金属拉伸实验报告导言：金属材料在工业界和科研领域中广泛应用，而了解金属的物理性质对于设计和制造高性能金属构件尤为重要。
本实验旨在通过对金属材料进行拉伸实验，研究其拉伸性能。
实验目的：通过金属拉伸实验，掌握金属的力学性能，包括强度、延伸性以及断裂行为，并分析其与微观组织的关联。
实验方法：本实验选取了常见的工程金属铜作为实验样品，首先将金属样品切割成标准试样。
然后，通过金属材料力学试验机进行实验，即将金属试样夹持在两个夹具之间，然后施加逐渐增加的拉力，在不断测量拉伸过程中的应力和应变的同时，记录下试样断裂之前的长度。
实验过程中，要确保试样质量恒定、环境温度稳定。
实验结果与分析：根据实验数据，我们得到了铜样品在不同拉力下的应力和应变曲线，通过分析这些数据，可以得出以下结论：1. 弹性阶段：在应力小于材料屈服强度时，金属样品表现出弹性变形特性。
应力与应变呈线性关系，即满足胡克定律。
应力-应变曲线为一条直线，斜率等于杨氏模量。
2. 屈服阶段：随着应力的增加，金属样品会在达到一定应力值时开始发生屈服变形。
此时应力-应变曲线出现明显的非线性区域，曲线出现弯曲并逐渐平缓，表示金属样品进入塑性变形阶段。
屈服强度是表征金属材料抵抗塑性变形的能力。
3. 闭口阶段：当金属样品已达到最大应力值时，应力开始急剧下降，直到最终断裂。
这个过程称为闭口阶段。
在这个阶段，金属材料已无法承受更大的应力，进一步拉伸会导致断裂。
通过实验数据的分析，我们可以计算出金属样品的屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能参数。
这些数据对于制定合适的金属材料应用方案，比如结构设计和材料选型，有着重要的意义。
结论：通过本次金属拉伸实验，我们对金属材料的力学性能有了深入的了解。
金属的力学性能直接受到其微观组织的影响，因此在设计和制造金属构件时，需考虑各种因素对金属力学性能的影响。
此外，为了获得准确可靠的测试结果，实验过程中要注意控制试样形状和尺寸的一致性，并确保实验环境的稳定性。
金属的拉伸实验(实验报告)
金属的拉伸实验一一、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度S σ、抗拉强度b σ、断后延伸率δ和断面收缩率ψ2、观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（F ─L ∆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0l 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020d mm =，标矩000200(10)l mm l d ==或000100(5)l mm l d ==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，利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—ΔL 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S 0,并将横坐标（伸长ΔL ）除以试样的原始标距0l 得到的曲线便与试样尺寸无关，此曲线称为应力－应变曲线或R —ε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。
拉伸试验过程分为四个阶段，如图2—11和图2-12所示。
金属拉伸破坏实验报告
金属拉伸破坏实验报告作者姓名：张三日期：2021年7月1日实验目的本实验旨在通过拉伸实验对一种金属材料的力学性质进行研究，具体包括材料的屈服强度、抗拉强度和伸长率等指标的测定，以了解该材料的力学性能和其在工程中的应用潜力。
实验装置与材料1. 金属拉伸试验机2. 金属标准样品3. 金属卡尺4. 电子测量仪器（万用表等）实验步骤1. 准备金属标准样品，并进行尺寸测量，确定其初始长度L_0和横截面积A_0。
2. 将样品固定在拉伸试验机上，并调整试验机的参数，如加载速度、采样频率等。
3. 开始拉伸试验，逐渐增加加载力，同步记录加载力及样品的位移和变形情况。
4. 当样品出现明显塑性变形并断裂时，停止加载，记录此时的加载力为破坏力F_f。
5. 移除样品，并再次进行尺寸测量，确定断裂前的最大长度L_f。
6. 根据实验数据计算得出样品的屈服强度\sigma_y、抗拉强度\sigma_u和伸长率EL。
实验结果与分析通过实验测量，得到金属标准样品的尺寸参数如下：- 初始长度L_0=50 mm- 横截面积A_0=10 mm^2在拉伸试验过程中，记录了加载力和样品的位移随时间的变化情况，如图1所示。
根据实验数据计算得到以下结果：- 最大断裂力F_f=5000 N- 断裂前最大长度L_f=80 mm根据上述数据计算得到样品的屈服强度、抗拉强度和伸长率如下：- 屈服强度\sigma_y=\frac{F_f}{A_0}=500 MPa- 抗拉强度\sigma_u=\frac{F_f}{A_0}=500 MPa- 伸长率EL=\frac{L_f-L_0}{L_0}=\frac{80-50}{50}=60\%根据实验结果分析，该金属材料具有较高的屈服强度和抗拉强度，且伸长率较高，表明该材料在正常工程应用中具备较好的延展性和承载能力。
此外，通过分析拉伸试验数据发现，在载荷作用下，金属样品出现了明显的塑性变形，并最终发生断裂，这说明该材料在受力时具有一定的可塑性。
金属材料的拉伸实验报告
金属材料的拉伸实验报告金属材料的拉伸实验报告引言：金属材料是我们日常生活中经常接触到的一种材料，它具有优良的导电性、导热性和可塑性等特点，广泛应用于建筑、交通、电子等领域。
为了了解金属材料的力学性能，我们进行了拉伸实验。
本实验旨在通过拉伸试验，研究金属材料的拉伸性能及其变形行为。
实验目的：1. 了解金属材料的拉伸性能；2. 掌握金属材料的变形行为；3. 分析金属材料的断裂形态。
实验装置：1. 拉伸试验机：用于对金属材料进行拉伸实验，测量材料的应力-应变曲线；2. 金属试样：选择不同材质的金属试样，如铁、铝、铜等；3. 夹具：用于将金属试样固定在拉伸试验机上。
实验步骤：1. 准备工作：选择合适的金属试样，并对其进行清洁和测量，记录试样的初始尺寸；2. 安装试样：将试样固定在拉伸试验机上，确保试样的两端与夹具紧密连接；3. 开始拉伸：通过拉伸试验机施加力，逐渐增加载荷，使试样发生塑性变形；4. 记录数据：在拉伸过程中，记录试样的载荷和变形数据；5. 终止拉伸：当试样出现明显的颈缩现象或断裂时，停止拉伸；6. 分析数据：根据记录的数据，绘制应力-应变曲线，并分析试样的拉伸性能和断裂形态。
实验结果：通过拉伸试验，我们得到了金属材料的应力-应变曲线。
在拉伸过程中，随着载荷的增加，试样开始发生塑性变形，应变逐渐增加，而应力也随之增大。
当试样达到最大载荷时，出现明显的颈缩现象，试样开始局部断裂。
最终，试样完全断裂，形成两个断裂面。
根据应力-应变曲线和断裂形态，我们可以评估金属材料的拉伸性能和抗拉强度。
讨论与分析：1. 强度分析：根据应力-应变曲线，我们可以得到金属材料的屈服强度、抗拉强度等参数。
这些参数反映了金属材料的强度和韧性。
比较不同材质的金属试样，可以发现它们的强度和韧性存在差异，这与其化学成分和晶体结构有关。
2. 变形行为：通过观察试样的断裂形态，我们可以了解金属材料的变形行为。
例如，出现明显的颈缩现象说明金属材料在拉伸过程中发生了局部变形，并且在该区域发生了应力集中，导致断裂。
金属拉伸实验报告
金属拉伸实验报告金属拉伸实验报告引言：金属拉伸实验是材料力学实验中常见的一种实验方法，通过对金属材料施加拉力，观察其在不同应力下的变形情况，可以获得金属材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度等。
本报告将详细介绍金属拉伸实验的实验步骤、结果分析以及实验中遇到的问题与解决方法。
实验步骤：1. 实验准备：在进行金属拉伸实验前，首先需要选择合适的金属材料样品，并对其进行切割和打磨，以保证样品的表面光滑。
同时，还需要准备好拉伸实验机、应变计等实验设备。
2. 样品安装：将金属样品固定在拉伸实验机的夹具上，确保样品的两端与夹具之间的连接牢固。
3. 施加载荷：通过拉伸实验机施加拉力，逐渐增加样品的应力，同时记录下相应的应变数据。
4. 数据记录：在拉伸实验过程中，需要实时记录下样品的应力和应变数据，可以利用应变计等设备进行测量，并将数据记录在实验记录表中。
5. 实验结束：当样品出现断裂或拉伸变形达到一定程度时，停止施加拉力，结束实验。
将实验数据整理并保存。
结果分析：通过对金属拉伸实验的数据进行分析，可以得出以下结论：1. 应力-应变曲线：在金属拉伸实验中，应力与应变之间存在一定的关系。
当施加的拉力逐渐增大时，样品会发生塑性变形，出现应变。
应力-应变曲线通常呈现出线性增长的趋势，直至达到一定应力时，样品会出现屈服现象。
2. 屈服强度：屈服强度是指材料在拉伸过程中发生塑性变形的临界点。
通过应力-应变曲线的分析，可以确定样品的屈服强度。
屈服强度是衡量材料抗拉性能的重要指标之一。
3. 抗拉强度：抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大拉力。
通过实验数据的分析，可以计算出样品的抗拉强度。
抗拉强度是评价材料强度的重要参数，对工程设计和材料选择具有指导意义。
实验中遇到的问题与解决方法：在金属拉伸实验中，可能会遇到以下问题：1. 样品断裂：在实验过程中，样品可能会因为外力过大或材料本身的缺陷导致断裂。
为了避免这种情况的发生，需要选择质量良好的样品，并控制施加的拉力，避免过大的应力。
金属材料拉伸实验报告
金属材料拉伸实验报告金属材料拉伸实验报告引言：金属材料是工业生产和日常生活中广泛使用的材料之一。
了解金属材料的力学性能对于设计和制造高质量的产品至关重要。
本实验旨在通过拉伸实验来研究金属材料的力学行为，进一步了解其性能和特点。
材料与方法：在本次实验中，我们选择了一种常见的金属材料，即铝合金。
我们首先准备了一根具有标准尺寸的铝合金试样，并使用拉伸试验机对其进行测试。
试样的尺寸和准备过程都需要严格控制，以确保实验结果的准确性。
实验过程：在实验开始前，我们首先对拉伸试验机进行了校准，以确保其能够提供准确的力学数据。
然后，我们将试样固定在拉伸试验机上，并逐渐施加拉力。
同时，我们使用外部测力计来测量试样上的应力，并使用外部位移计来测量试样的变形。
结果与讨论：通过拉伸实验，我们得到了试样在不同应力下的变形情况，并绘制了应力-应变曲线。
从曲线上可以看出，随着应力的增加，试样开始发生塑性变形，并最终破坏。
曲线上的弹性区域表示了试样在应力作用下的弹性变形能力，而曲线上的塑性区域则表示了试样发生塑性变形的能力。
通过对应力-应变曲线的分析，我们可以得到一些重要的力学参数，例如屈服强度、抗拉强度和断裂强度。
屈服强度是指试样开始发生塑性变形的应力值，抗拉强度是指试样在最大应力下的抗拉能力，而断裂强度则是指试样完全破坏时的应力值。
此外，我们还可以通过拉伸实验来研究金属材料的延展性和韧性。
延展性是指试样在拉伸过程中能够承受的变形程度，而韧性则是指试样在破坏前能够吸收的能量。
这些参数对于评估金属材料的可靠性和适用性非常重要。
结论：通过本次拉伸实验，我们深入了解了金属材料的力学行为。
我们通过应力-应变曲线分析了金属材料的弹性和塑性变形能力，并得到了一些重要的力学参数。
这些参数可以帮助我们评估金属材料的性能和可靠性，并在设计和制造过程中做出合理的决策。
然而，本实验只针对一种金属材料进行了研究。
在实际应用中，不同金属材料的力学性能可能存在差异。
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金属拉伸实验报告【实验目的】1、测定低碳钢的屈服强度R Eh 、R eL及R e 、抗拉强度R m、断后伸长率A和断面收缩率Z。
2、测定铸铁的抗拉强度R m和断后伸长率A。
3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化、冷作硬化和颈缩等现象），并绘制拉伸图。
4、比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）拉伸机械性能的特点。
【实验设备和器材】1、电子万能试验机WD-200B型2、游标卡尺3、电子引伸计【实验原理概述】为了便于比较实验结果，按国家标准 GB228—76中的有关规定,实验材料要按上述标准做成比例试件,即：圆形截面试件： L0 =10d(长试件)式中: L--试件的初始计算长度(即试件的标距);--试件的初始截面面积;d--试件在标距的初始直径实验室里使用的金属拉伸试件通常制成标准圆形截面试件,如图1所示图1拉伸试件将试样安装在试验机的夹头中，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（应根据材料性能和试验目的确定拉伸速度），直到拉断为止，并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图（图2－2所示）。
应当指出，试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形ΔL主要是整个试样（不只是标距部分）的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素。
由于试样开始受力时，头部在夹头的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
1、低碳钢（典型的塑性材料）当拉力较小时，试样伸长量与力成正比增加，保持直线关系，拉力超过F P 后拉伸曲线将由直变曲。
保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值F P。
在F P的上方附近有一点是F c，若拉力小于F c而卸载时，卸载后试样立刻恢复原状，若拉力大于F c后再卸载，则试件只能部分恢复，保留的残余变形即为塑性变形，因而F c是代表材料弹性极限的力值。
当拉力增加到一定程度时，试验机的示力指针（主动针）开始摆动或停止不动，拉伸图上出现锯齿状或平台，这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却在继续，这种现象称为材料的屈服。
低碳钢的屈服阶段常呈锯齿状，其上屈服点B′受变形速度及试样形式等因素的影响较大，而下屈服点B则比较稳定（因此工程上常以其下屈服点B所对应的力值F eL作为材料屈服时的力值）。
确定屈服力值时，必须注意观察读数表盘上测力指针的转动情况，读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力F eH（上屈服荷载）和不计初瞬时效应时屈服阶段中的最小（a）低碳钢拉伸曲线图（b）铸铁拉伸曲线图图2－2 由试验机绘图装置绘出的拉伸曲线图力F eL （下屈服荷载）或首次停止转动指示的恒定力F eL （下屈服荷载），将其分别除以试样的原始横截面积（S 0）便可得到上屈服强度R eH 和下屈服强度R eL 。
即R e H = F e H /S 0 R e L = F e L /S 0屈服阶段过后，虽然变形仍继续增大，但力值也随之增加，拉伸曲线又继续上升，这说明材料又恢复了抵抗变形的能力，这种现象称为材料的强化。
在强化阶段，试样的变形主要是塑性变形，比弹性阶段试样的变形大得多，在达到最大力F m 之前，试样标距围的变形是均匀的，拉伸曲线是一段平缓上升的曲线，这时可明显地看到整个试样的横向尺寸在缩小。
此最大力F m 为材料的抗拉强度力值，由公式R m =F m /S 0 即可得到材料的抗拉强度R m 。
如果在材料的强化阶段卸载后再加载，直到试样拉断，则所得到的曲线如图2－3所示。
卸载时曲线并不沿原拉伸曲线卸回，而是沿近乎平行于弹性阶段的直线卸回，这说明卸载前试样中除了有塑性变形外，还有一部分弹性变形；卸载后再继续加载，曲线几乎沿卸载路径变化，然后继续强化变形，就像没有卸载一样，这种现象称为材料的冷作硬化。
显然，冷作硬化提高了材料的比例极限和屈服极限，但材料的塑性却相应降低。
当荷载达到最大力F m 后，示力指针由最大力F m 缓慢回转时，试样上某一部位开始产生局部伸长和颈缩，在颈缩发生部位，横截面面积急剧缩小，继续拉伸所需的力也迅速减小，拉伸曲线开始下降，直至试样断裂。
此时通过测量试样断裂后的标距长度L u 和断口处最小直径d u ，计算断后最小截面积（S u ），由计算公式%10000⨯-=L L L A u 、%10000⨯-=S S S Z u即可得到试样的断后伸长率A 和断面收缩率Z 。
2、铸铁（典型的脆性材料）脆性材料是指断后伸长率A ＜5％ 的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都很小。
而且，大多数脆性材料在拉伸时的应力－应变曲线上都没有明显的直线段，几乎没有塑性变形，也不会出现屈服和颈缩等现象（如图2－2b 所示），只有断裂时的应力值——强度极限。
铸铁试样在承受拉力、变形极小时，就达到最大力F m 而突然发生断裂，其抗拉强度也远小于低碳钢的抗拉强度。
同样，由公式R m =F m /S 0 即可得到其抗拉强度R m ，而由公式%10000⨯=-L L L u A 则可求得其断后伸长率A 。
【实验步骤】一、低碳钢拉伸试验1、试样准备：为了便于观察标距围沿轴向的变形情况，用试样分划器或标距仪在试样标距L围每隔5 mm刻划一标记点（注意标记刻划不应影响试样断裂），将试样的标距0段分成十等份。
用游标卡尺测量标距两端和中间三个横截面处的直径，在每一横截面处沿相互垂直的两个方向各测一次取其平均值，用三个平均值中最小者计算试样的原始横截面积S0（计算时S0应至少保留四位有效数字）。
2、试验机准备：根据低碳钢的抗拉强度R m和试样的原始横截面积S0估计试验所需的最大荷载，并据此选择合适的量程，配上相应的砝码砣，做好试验机的调零（注意：应消除试验机工作平台的自重）、安装绘图纸笔等准备工作。
3、装夹试样：先将试样安装在试验机的上夹头，再移动试验机的下夹头（或工作平台、或试验机横梁）使其达到适当位置，并把试样下端夹紧（注意：应尽量将试样的夹持段全部夹在夹头，并且上下要对称。
完成此步操作时切忌在装夹试样时对试样加上了荷载）。
4、装载电子引伸计：将电子引伸计装载在低碳钢试样上，注意电子引伸计要在比例极限处卸载。
5、进行试验：开动试验机使之缓慢匀速加载（依据规要求，在屈服前以6～60 MPa/s的速率加载），并注意观察示力指针的转动、自动绘图的情况和相应的试验现象。
当主动针不动或倒退时说明材料开始屈服，记录上屈服点F eH（主动针首次回转前的最大力）和下屈服点F eL（屈服过程中不计初始瞬时效应时的最小力或主动针首次停止转动的恒定力），具体情况如图2－4所示（说明：前所给出的加载速率是国标中规定的测定上屈服点时应采用的速率，在测定下屈服点时，平行长度的应变速率应在0.00025～0.0025∕s之间，并应尽可能保持恒定。
如果不能直接控制这一速率，则应固定屈服开始前的应力速率直至屈服阶段完成）。
根据国标规定，材料屈服过后，试验机的速率应使试样平行长度的应变速率不超过0.008/s 。
在此条件下继续加载，并注意观察主动针的转动、自动绘图的情况和相应的试验现象（强化、冷作硬化和颈缩等现象——在强化阶段的任一位置卸载后再加载进行冷作硬化现象的观察；此后，待主动针再次停止转动而缓慢回转时，材料进入颈缩阶段，注意观察试样的颈缩现象），直至试样断裂停车。
记录所加的最大荷载F m （从动针最后停留的位置）。
6、试样断后尺寸测定：取出试样断体，观察断口情况和位置。
将试样在断裂处紧密对接在一起，并尽量使其轴线处于同一直线上，测量断后标距L u 和颈处的最小直径d u （应沿相互垂直的两个方向各测一次取其平均值），计算断后最小横截面积S u 。
注意：在测定L u 时，若断口到最临近标距端点的距离不小于1/3L 0，则直接测量标距两端点的距离；若断口到最临近标距端点的距离小于1/3L 0，则按图2－5所示的移位法测定：符合图（a ）情况的，L u =AC +BC ，符合图（b ）情况的，L u =AC 1+BC ；若断口非常靠近试样两端，而其到最临近标距端点的距离还不足两等份，且测得的断后伸长率小于规定值，则试验结果无效，必须重做。
此时应检查试样的质量和夹具的工作状况，以判断是否属于偶然情况。
7、归整实验设备：图2－4 屈服荷载的确定图2－5 移位法测量L u取下绘记录图纸，请教师检查试验记录，经认可后清理试验现场和所用仪器设备，并将所用的仪器设备全部恢复原状。
二、铸铁拉伸试验1、测量试样原始尺寸：测量方法要求同前，但只用快干墨水或带色涂料标出两标距端点，不用等分标距段。
2、试验机准备：（要求同前）。
3、安装试样：（方法同前）。
4、检查试验机工作是否正常：（检查同前，但勿需试车）。
5、进行试验：开动试验机，保持试验机两夹头在力作用下的分离速率使试样平行长度的应变速率不超过0.008/s的条件下对试样进行缓慢加载，直至试样断裂为止。
停机并记录最大力F m。
6、试样断后尺寸测定：取出试样断体，观察断口情况。
然后将试样在断裂处紧密对接在一起，并尽（直接用游标卡尺测量标距两量使其轴线处于同一直线上，测量试样断后标距Lu端点的距离）。
7、归整实验设备：取下绘记录图纸，请教师检查试验记录，经认可后清理试验现场和所用仪器设备，并将所使用的仪器设备全部复原。
8、结束试验【实验记录】表2－1、试样原始尺寸表2－2、试验数据记录单位：KN表2－3、试样断后尺寸【数据处理】由实验报告机提供的实验数据，有低碳钢和铸铁上屈服强度，下屈服强度，抗拉强度，计算公式如下：低碳钢的上屈服强度：R RR=R RRR =RR.RR×RR RRR.RR×RR−R=R.RRRRRRR低碳钢的下屈服强度：R RR=R RRR =RR.RR×RR RRR.RR×RR−R=R.RRRRRRR低碳钢的抗拉强度：R R=R RR =RR.RR×RR RRR.RR×RR−R=R.RRRRRRR低碳钢的断后伸长率：R=R R−R RR R ×RRR%=RR.RRRRR.RR×RRR%=RR.RR%低碳钢的断面收缩率：R=R R−R RR R ×RRR%=RR.RR−RR.RRRR.RR×RRR%=RR.RR%铸铁的抗拉强度：R R=R RR =RR.RR×RR RRR.RR×RR−R=R.RRRRRRR铸铁的断后伸长率：R=R R−R RR R ×RRR%=RR.RRRRR.RR×RRR%=RR.RR%低碳钢的端口发生在第五格和第六格之间，符合实验要求故实验数据处理结果如下表：绘制σ-ε简图以及端口形状断口形状：【实验讨论】1、什么叫比例试样？它应满足什么条件？国家为什么要对试样的形状、尺寸、公差和表面粗糙度等做出相应的规定？答：拉力试件分为比例试件和非比例试件。