实验一 低碳钢、铸铁的拉伸实验拉压实验是材料的力学性能实验中最基本最重要的实验，是工程上广泛使用的测定材料力学性能的方法之一。
一、实验目的：1、了解万能材料试验机的结构及工作原理，熟悉其操作规程及正确使用方法。
2、通过实验，观察低碳钢和铸铁在拉伸时的变形规律和破坏现象，并进行比较。
3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限σs 、强度极限σb 、延伸率δ和截面收缩率ψ，铸铁拉伸时的强度极限σb 。
二、实验设备及试样1、万能材料试验机2、游标卡尺3、钢直尺4、拉伸试样：图2.7 拉伸试样由于试样的形状和尺寸对实验结果有一定影响，为便于互相比较，应按统一规定加工成标准试样。
图2.7分别表示横截面为圆形和矩形的拉伸试样。
L 0是测量试样伸长的长度，称为原始标距。
按现行国家GB6397-86的规定，拉伸试样分为比例试样和非比例试样两种。
比例试样的标距L 0与原始横截面A 0的关系规定为00A k L = （2.2）式中系数k 的值取为 5.65时称为短试样，取为11.3时称为长试样。
对直径d 0的圆截面短试样，0065.5A L ==5d 0；对长试样， 000103.11d A L ==。
本实验室采用的是长试样。
非比例试样的L 0和A 0不受上列关系的限制。
试样的表面粗糙度应符合国标规定。
在图2.7中，尺寸Ｌ称为试样的平行长度，圆截面试样Ｌ不小于Ｌ0＋d 0；矩形截面试样Ｌ不小于Ｌ0＋b 0/2。
为保证由平行长度到试样头部的缓和过渡，要有足够大的过渡圆弧半径Ｒ。
试样头部的形状和尺寸，与试验机的夹具结构有关，图2.7所示适用于楔形夹具。
这时，试样头部长度不小于楔形夹具长度的三分之二。
三、实验原理及方法常温下的拉伸实验是测定材料力学性能的基本实验。
可用以测定弹性Ｅ和μ，比例极限σp ，屈服极限σs （或规定非比例伸长应力），抗拉强度σb ，断后伸长率δ和截面收缩率ψ等。
这些力学性能指标都是工程设计的重要依据。
1、低碳钢拉伸实验1）、屈服极限σs 及抗拉强度σb 的测定对低碳钢拉伸试样加载，当到达屈服阶段时，低碳钢的Ｐ－△Ｌ曲线呈锯齿形（图2.8）。
铸铁低碳钢拉伸实验报告铸铁低碳钢拉伸实验报告引言：铸铁低碳钢是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、汽车制造、机械加工等领域。
本实验旨在通过拉伸实验来研究铸铁低碳钢的力学性能，为相关工程应用提供参考数据。
实验方法：1. 实验材料准备：选择一块铸铁低碳钢试样，尺寸为20mm×5mm×5mm，并进行表面处理，确保试样表面光滑。
2. 实验装置：使用万能试验机进行拉伸实验，设置合适的拉伸速度和加载方式。
3. 实验步骤：a. 将试样夹在拉伸夹具上，确保试样处于水平状态。
b. 设置拉伸速度为5mm/min，并开始加载。
c. 实时记录试样的拉伸力和位移数据。
d. 当试样发生断裂时，停止加载并记录最大拉伸力和断口形态。
实验结果：通过实验记录的数据，我们可以得到铸铁低碳钢在拉伸过程中的力学性能。
1. 拉伸曲线分析：拉伸曲线是描述拉伸过程中应力和应变关系的重要指标。
通过绘制拉伸曲线，可以获得以下参数：a. 极限抗拉强度（UTS）：拉伸曲线中的最大应力值，表示材料在受力下的最大强度。
b. 屈服强度（YS）：拉伸曲线中的比例极限点，表示材料开始发生塑性变形的应力值。
c. 断裂强度（FS）：拉伸曲线中的断裂点，表示材料在拉伸过程中的最终强度。
2. 断口形态分析：断口形态是材料断裂后的表面形貌，可以反映材料的韧性、脆性和断裂模式。
常见的断口形态有韧窝断口、脆性断口和混合断口等。
通过观察铸铁低碳钢的断口形态，可以了解其断裂特点和材料内部结构。
讨论与分析：根据实验结果，我们可以对铸铁低碳钢的力学性能进行讨论与分析。
1. 强度与韧性：铸铁低碳钢的极限抗拉强度和屈服强度是衡量其强度的重要指标。
较高的极限抗拉强度和屈服强度意味着材料具有较高的抗拉能力和抗变形能力。
然而，铸铁低碳钢的韧性相对较低，容易发生断裂。
2. 断口形态：观察铸铁低碳钢的断口形态，可以发现其主要为韧窝断口。
这表明铸铁低碳钢在拉伸过程中具有一定的塑性变形能力，但仍然存在脆性断裂的倾向。
实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验一、实验目的要求１．测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极限b σ。
２．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）。
３．比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。
二、实验设备和仪器CMT5504/5105电子万能试验机、游标卡尺等图1-1 CMT5504/5105电子万能试验机三、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d l 5=或d l 10=。
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 l 3.11=或A l 65.5=，A 为标距段内的截面积。
低碳钢拉伸铸铁拉伸图1-2 拉伸试件四、实验原理和方法1．低碳钢拉伸实验低碳钢试件在静拉伸试验中，通常可直接得到拉伸曲线，如图1—3所示。
用准确的拉σ-曲线。
首先将试件安装于试验机的夹头内，之后匀速缓伸曲线可直接换算出应力应变ε慢加载(加载速度对力学性能是有影响的，速度越快，所测的强度值就越高)，试样依次经过弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段，其中前三个阶段是均匀变形的。
图1-3 低碳钢拉伸曲线OA段，没有任何残留变形。
在弹性阶段，载荷与变形(1) 弹性阶段是指拉伸图上的'是同时存在的，当载荷卸去后变形也就恢复。
在弹性阶段，存在一比例极限点A，对应的应σ，此部分载荷与变形是成比例的。
力为比例极限p(2) 屈服阶段对应拉伸图上的BC段。
金属材料的屈服是宏观塑性变形开始的一种标志，是由切应力引起的。
在低碳钢的拉伸曲线上，当载荷增加到一定数值时出现了锯齿现象。
这种载荷在一定范围内波动而试件还继续变形伸长的现象称为屈服现象。
