北京科技大学低碳钢拉伸试验报告
- 格式:pdf
- 大小:474.01 KB
- 文档页数:18
低碳钢拉伸试验报告一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验内容要求明确试验方法:通过室温拉伸试验完成上述性能测试工作,测试过程执行GB/T228-2002。
1、试验材料与试样①试验材料:本次试验选用了三种热处理方式不同的低碳钢分别进行试验,其相关特性如表1所示。
表1 试样材料相关信息表②试样本次试样为机加工低碳钢,截面为圆形,其直径为10mm的R4标准试样。
根据国际标准GB/T228-1002,R4标准试样规格尺寸及公差要求如表2、表3所示。
表2 R4试样的规格尺寸表3 R4试样的尺寸公差要求2、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备①测试内容游标卡尺测量的物理量:试样的原始标距L0,断后标距L u,原始直径d o,断面直径d u。
万能材料试验机测量物理量:连续测量加载过程中的载荷P和试样的伸长量Δl及应力-应变曲线。
②测量工具、仪器、设备(1)游标卡尺用于测量试样的标距长度与直径,50分度,精度为0,02mm(2)划线器精度为±1%(3)WDW-200D微机控制电子式万能材料试验机主要性能指标:最大试验力:200KN试验力准确度:由于示值的5%力值测量范围:最大试验力的0.4%-100%变形测量准确度:在引伸计满量程的2%-100%范围内优于示值的±1横梁位移测量:分辨率的0.001mm横梁速度范围:0.005mm/min-500mm/min夹具形式:标准楔形拉伸副局,压缩附具,弯曲附具。
(4)引伸计0.5级(即精确至引伸计满量程的1/50)3、试验步骤或程序(1)给三个试验编号,分别1、2、3;(2)用游标卡尺按照要求测量上、中、下三个部位的直径d,并验证数据是否符合R4试样公差要求;(3)用划线器在试样上标注试样的标距为L0=50mm;(4)将引伸计固定于试样的标距之间,同时将试样安装卡紧与拉伸试验及的夹槽之间;试验中使用引伸计检测试样的变形量;(5)启动测试仪器,由计算机记录载荷—伸长数据;(6)在载荷达到最大值是(出现颈缩效应)取下引伸计,然后继续加载至试样断裂,取下试样;(7)用游标卡尺测量1号试样断后最小直径d u和断后标距长度L u;(8)对2号,3号试样重复以上步骤。
低碳钢强度及应变硬化指数测定一、实验目的:1、通过拉伸试验来测定低碳钢在退火、正火、淬火的不同热处理状态下的强度和塑性性能。
2、根据应力应变曲线确定塑性变形阶段的应变硬化指数和系数。
二、试验要求按照相关国标标准(GB/T228-2002 :金属材料室温拉伸试验方法)要求完成实验测量工作。
三、试验材料与试样本次试验的三个试样分别为经过退火、正火和淬火三种不同热处理的低碳钢试样。
退火是指将金属或合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
其组织晶粒细小均匀,碳化物呈颗粒状,分布均匀。
正火是指将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上30—50C或更高的温度,保温达到完全奥氏体化后,在空气中冷却的热处理工艺。
其组织可能是珠光体、贝氏体、马氏体或它们的混合组织,它的晶粒和碳化物细小(比退火的晶粒更细小),分布均匀。
退火可消除过共析钢的网状二次碳化物。
淬火是指将钢件加热到奥氏体化温度并保持一定时间,然后以大于临界冷却速度冷却,以获得非扩散型转变组织,如马氏体、下贝氏体的热处理工艺。
其组织可能为片状马氏体、板状马氏体、片状下贝氏体或它们的混合组织。
其组织是细小的马氏体及少量残余奥氏体,不存在先共析铁素体。
四、实验测量工具、仪器与设备1万能试验机WDW-200(最大试验力200KN试验力准确度:优于示值的0.5%;变形准确度:在引伸计满量程的2%~100%内优于示值1%)2、引伸计YYU-12.5/25 (标距25mm最大位移量12.5mm,精度在2%~100%F内优于示值的1%)3、游标卡尺(量程200mm,50 分度,分辨能力0.02mm)4、测试标线器(标识距离误差为± 1%)本次试验的直接测量量有:游标卡尺用来刻划原始标距、量原始试样截面直径、后颈缩最小处截面的直径和试样断后标距。
五、试验步骤1 .试件准备a、在每个试样原始标距范围内分别测量试样的两端及中央三个截面的直径,且在每一截面取互相垂直的两个方向各测量一次。
低碳钢拉伸试验报告一、实验目的。
本次实验旨在对低碳钢进行拉伸试验,通过测试低碳钢在拉伸过程中的力学性能,了解其材料的力学特性和断裂行为,为工程应用提供参考数据。
二、实验装置和试验方法。
1. 实验装置,拉伸试验机。
2. 试验方法,在拉伸试验机上固定低碳钢试样,并施加拉力,记录拉伸过程中的载荷和位移数据。
三、实验过程和结果分析。
在拉伸试验过程中,我们发现低碳钢试样在开始拉伸时,表现出较好的塑性变形能力,随着拉伸力的增加,试样逐渐进入线性拉伸阶段,直至达到最大拉伸强度。
在拉伸过程中,试样表面出现颈缩现象,最终发生断裂。
通过对试验数据的分析,我们得出低碳钢的拉伸强度为XXXMPa,屈服强度为XXXMPa,断裂伸长率为XX%。
四、实验结论。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 低碳钢具有较好的塑性变形能力,在拉伸过程中表现出良好的延展性;2. 低碳钢的拉伸强度和屈服强度较高,适用于要求较高强度的工程应用;3. 低碳钢的断裂伸长率较低,断裂前的塑性变形能力较差。
五、实验建议。
根据本次实验结果,我们建议在工程应用中,可以充分发挥低碳钢的高强度特性,但需要注意其断裂伸长率较低的特点,避免在受力过程中出现过大的应力集中,以免导致断裂。
同时,在实际生产中,应根据具体工程要求,选择合适的低碳钢材料,并合理设计零部件结构,以确保其安全可靠性。
六、实验总结。
通过本次拉伸试验,我们对低碳钢的力学性能有了更深入的了解,为工程应用提供了重要参考依据。
在今后的工作中,我们将继续深入研究材料的力学性能,并结合实际工程需求,不断优化材料选择和设计方案,为工程实践提供更可靠的支持。
七、参考文献。
[1] XXX,XXXX. 低碳钢力学性能研究[J]. 材料科学与工程,XXXX,XX(X),XX-XX.[2] XXX,XXXX. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京,机械工业出版社,XXXX.以上为本次低碳钢拉伸试验的报告内容,如有疑问或补充意见,欢迎随时与我们联系。
低碳钢拉伸试验一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验要求:按照相关国标标准(GB/T228-2002:金属材料室温拉伸试验方法)要求完成试验测量工作。
1、试验温度一般在室温10℃~35℃范围内,。
对温度要求严格的试验,试验温度为23℃±5℃。
2、若仅测定下屈服强度,在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s~0.0025/s之间。
平行长度内的应变速率尽可能保持恒定。
如不能直接调节这一应变速率,应通过调节屈服即将开始前的应力速率来调整,在屈服完成之前不再调节试验机的控制。
3、对弹性模量大于等于150000N/mm2的材料,应力速率最小为6 (N/mm2)s-1,最大为60 (N/mm2)s-1。
三、引言低碳钢式样在拉伸试验中表现典型的变形与抗力关系。
拉伸过程有弹性变形、塑性变形、断裂三个阶段。
通过拉伸试验可以绘制应力应变曲线,确定力与变形之间的关系,确定材料的强度性能和塑性性能,强度性能可由上屈服强度R eH、下屈服强度R e L和抗拉强度R m表征,塑性性能由断后伸长率A表征。
同时可以塑性变形阶段用Hollomon公式确定材料的应变硬化系数与指数。
四、试验准备内容1、试验材料与试样根据国标规定,试样需符合GB/T2975-1998 钢及钢产品力学性能实验取样位置和试样制备的标准。
退火低碳钢、正火低碳钢、淬火低碳钢的R4标准式样各一个。
各试样热处理及特点:退火:将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以较慢速度冷却。
目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
正火:是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化,去除材料的内应力,降低材料的硬度。
拉伸试验预习报告一、试验目的:1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验要求:按照相关国标标准(GB/T228-2002:金属材料室温拉伸试验方法)要求完成试验测量工作。
三、引言◆拉伸试验是评定金属材料性能的常用测量方法,可以检测强度与塑性性能。
◆拉伸试验测定的拉伸曲线还是观察金属材料塑性变形过程的良好手段。
在均匀塑性变形阶段,Hollommon公式可以较好地描述金属塑性变形规律。
该经验公式中,反映材料性能的两个参数是应变硬化系数k和应变硬化指数n。
◆低碳钢是具有良好塑性的金属,经过不同的热处理获得不同微观组织结构,因而具有不同的强度与塑性。
通过拉伸试验观察淬火、正火和退火三种不同的热处理后,低碳钢的性能与塑性参数n,k的变化。
按我国目前执行的国家GB/T 228—2002标准——《金属材料室温拉伸试验方法》的规定,在室温10℃~35℃的范围内进行试验。
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,头部在夹头内的滑动较大,故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
(a)低碳钢拉伸曲线图(b)铸铁拉伸曲线图图1 由试验机绘图装置绘出的拉伸曲线图低碳钢(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。
低碳钢拉伸实验报告1 实验目的(1)观察低碳钢在拉伸时的各种现象,并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率10δ和断面收缩率ψ。
(2)观察低碳钢在轴向拉伸时的各种现象。
(3)观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。
(4)学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。
2仪器设备和量具电子万能试验机,单向引伸计,游标卡尺。
3试件实验证明,试件尺寸和形状对实验结果有影响。
为了便于比较各种材料的机械性能,国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。
根据国家标准,(GB6397-86),将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下:本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件(图2-1),实验段直径0d =10mm,标距0l =100mm 。
4实验原理和方法在拉伸实验前,测定低碳钢试件的直径0d 和标距0l 。
实验时,首先将试件安装在实验机的上、下夹头内,并在实验段的标记处安装引伸仪,以测量实验段的变形。
然后开动实验机,缓慢加载,与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线(l F ∆-曲线,见图2-3)或应力-应变曲线(εσ-曲线,见图2-4),随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:(1)弹性阶段(ob 段)在拉伸的初始阶段,εσ-曲线(oa 段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点称为材料的比例极限(p σ),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。
线性阶段后,εσ-曲线不为直线(ab 段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(εσ),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。
(2)屈服阶段(bc 段)超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。
低碳钢拉伸实验报告总结一、实验目的二、实验原理三、实验步骤四、实验结果及分析五、结论一、实验目的本次低碳钢拉伸实验的主要目的是通过对钢材进行拉伸试验,了解其力学性能,并掌握常用力学参数的计算方法。
同时,通过对不同材料在拉伸过程中的变化规律进行分析,为工程设计提供参考依据。
二、实验原理1.拉伸试验原理拉伸试验是一种最基本的材料力学试验方法之一,它通过在材料上施加正向拉力来测定其抗拉性能。
在该试验中,将标准试样放置在专用设备上,并施加恒定速度的力来使其发生塑性变形。
当样品达到最大载荷时,会发生断裂现象,此时可以测量出材料的各项力学参数。
2.低碳钢性能特点低碳钢是一种高强度、高韧性和耐腐蚀性能较好的钢种。
它通常含有0.05%至0.25%不等的碳元素,并且具有良好的可焊性和成形性。
由于其强度较高,因此在各种工业领域中得到了广泛应用。
3.计算力学参数在拉伸试验中,可以通过测量样品的变形和载荷来计算出一系列力学参数。
其中包括:(1)屈服强度:材料在开始发生塑性变形时所承受的最大应力值。
(2)抗拉强度:材料在断裂前所承受的最大应力值。
(3)断裂伸长率:材料断裂前的延展程度。
(4)断面收缩率:材料断裂后截面积缩小的比例。
三、实验步骤1.准备工作首先,需要准备好低碳钢标准试样,并对其进行清洗和润滑处理。
然后,将试样放置于拉伸试验机上,并根据实验要求调整设备参数。
2.进行拉伸试验在进行拉伸试验时,需要控制设备施加的力和速度,并记录下每个时间点的载荷和变形数据。
当达到最大载荷时,将停止施加力并记录下相应数据。
3.计算结果根据实验数据,可以计算出低碳钢的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率和断面收缩率等力学参数。
四、实验结果及分析在本次实验中,我们使用了一块低碳钢标准试样进行了拉伸试验。
根据实验数据,我们计算出了该材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率和断面收缩率等力学参数。
具体测量结果如下:屈服强度:220MPa抗拉强度:420MPa断裂伸长率:25%断面收缩率:50%从上述数据可以看出,该低碳钢材料具有较高的屈服强度和抗拉强度,并且在断裂前具有较好的延展性能。
实验报告课程名称建筑力学实验名称低碳钢的拉伸实验学号20112211071 姓名曾腾实验编号009一、实验目的(1)观察分析低碳钢的拉伸过程、压缩过程的变形和破坏现象比较其力学性能。
(2)测定低碳钢材料的、、。
(3)了解万能材料试验机的结构原理,能正确独立操作使用。
二、实验条件和仪器仪器:(1)万能材料试验机(2)游标卡尺(3)计算机条件:(1)拉伸和压缩试件(2)常温下静载三、实验过程1)试件准备在低碳钢试件上划出长度为L的标距线,并把L分成n等份(一般10等份)。
对于拉伸试件,在标距的两端及中部三个位置上,沿两个相互垂直方向测量直径,以其平均值计算各横截面面积,再取三者中的最小值为试件的A。
对于压缩试件,以试件中间截面相互垂直方向直径的平均值计算A。
(2)试验机准备对于液压试验机,根据试件的材料和尺寸选择合适的示力盘和相应的摆锤。
对于电子拉力试验机,要选择合适的量程和加载速度。
标定记录仪的x轴(一般为变形ΔL)和y 轴(一般为拉力F)。
(3)安装试件(4)正式实验控制液压机的进油阀或电子拉力试验机的升降开关缓慢加载。
实验过程中,注意记录FS值。
屈服阶段后,打开峰值保持开关,以便自动记录Fb值。
(5)关机取试件试件破坏后,立即关机。
取下试件,量取有关尺寸。
观察断口形貌。
四、实验数据①上屈服力:25.14KN②下屈服力:23.48KN③最大力:35.21KN④ 最大力位移:0.000mm⑤ 最大位移:0.000mm⑥ 上屈服强度:320.10MPa⑦ 下屈服强度:297.99MPa⑧ 拉抗强度:448.25MPa⑨ 原始横截面积:78.54mm 2⑩ 检验员:01 校检员:02低碳钢、铸铁压缩试验一、试验目的了解塑性材料和脆性材料在压缩时的破坏现象,测定其机械性能,并与它们在简单拉伸时的机械性能作比较。
二、实验原理压缩试验是在万能试验机或压力机上进行。
试验机附有球形承垫图2-1,球形承垫位于试件下端。