低碳钢和铸铁力学性能分析

实验一低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定实验目的通过拉伸试验，测量低碳钢和铸铁的拉伸力学性能，了解材料的力学行为，衡量不同材料的优劣和适用性，以此来探究材料的物理性能和工程设计之间的关系。

实验原理拉伸试验是一种重要的材料力学测试方法，利用拉伸试验机对一定尺寸的试样施加不断增加的轴向拉力，测定材料随着受力程度的变化而发生的拉伸变形，以及拉伸过程中产生的力学参数的变化，从而得出材料的强度、韧性、延伸率等性能指标。

实验步骤1. 准备工作•将低碳钢和铸铁试样剪切成标准的“工程”尺寸，即长度为200mm左右（需要根据实际试验情况调整尺寸），宽度和厚度分别适应材料的形状和大小。

•对试样进行表面处理，包括去毛刺，打磨，确保表面光滑。

•设置拉伸试验机，调整初始拉伸速度为5-10mm/min左右。

2. 实验操作•将试样夹紧在拉伸试验机上，确保有效载荷线与试样夹持面法线平行。

•用计算机控制拉伸试验机自动拉伸试样，测试过程中将实时计算拉力、位移和应力应变曲线。

•拉伸到试样断裂为止，记录下断口形貌及其它有关数据。

3. 数据处理•根据拉伸试验的原理和实验得到的数据，计算低碳钢和铸铁的拉伸强度、屈服强度、延伸率等性能指标。

•对实验结果进行比较分析，评估低碳钢和铸铁不同力学性能之间的差异和共性。

实验注意事项•操作过程中需要谨慎，尤其是在进行试样夹持、固定和载荷设置等方面，要确保试验安全性和精密性。

•试样的制备和表面处理必须准确无误，以免影响实验结果和数据可靠性。

•必须使用标准化的试验设备和测试程序，严格按照操作指南进行试验操作和数据处理，以确保实验结果正确可靠。

实验结果实验结果表明，低碳钢的拉伸强度和屈服强度均优于铸铁，但铸铁的延伸率和塑性较低，易于脆断。

因此，在材料选择和设计中需要根据实际使用环境和功能要求，综合考虑材料的各项力学性能指标，选择最合适和可靠的材料。

实验通过本次实验，我们成功地测定了低碳钢和铸铁的拉伸力学性能，并使用数据处理技术比较分析了不同材料之间的特点和优缺点，揭示了材料物理性能与工程设计之间的密切关系。

竭诚为您提供优质文档/双击可除低碳钢和铸铁拉伸实验报告篇一：低碳钢、铸铁的拉伸试验工程力学实验报告实验名称：试验班级：实验组号：试验成员：实验日期：一、试验目的1、测定低碳钢的屈服点?s，强度极限?b，延伸率?，断面收缩率?。

2、测定铸铁的强度极限?b。

3、观察低碳钢拉伸过程中的各种现象（如屈服、强化、颈缩等），并绘制拉伸曲线。

4、熟悉试验机和其它有关仪器的使用。

二、实验设备1．液压式万能实验机；2．游标卡尺三、设备简介万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机，万能材料试验机一般都由两个基本部分组成；1、加载部分：利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形，从而使试件受到力的作用，即对试件加载。

2、测控部分：指示试件所受载荷大小及变形情况。

四、实验原理低碳钢和铸铁是工程上最广泛使用的材料，同时，低碳钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系也比较典型。

低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由拉伸图表示。

做实验时，可利用万能材料试验机的自动绘图装置绘出低碳钢试样的拉伸图即下图中拉力F与伸长量△L的关系曲线。

需要说明的是途中起始阶段呈曲线是由于试样头部在试验机夹具内有轻微滑动及试验机各部分存在间隙造成的。

大致可分为四个阶段：（1）弹性阶段（ob段）在拉伸的初始阶段，ζ-ε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。

线性段的最高点则称为材料的比例极限（ζp），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量e。

线性阶段后，ζ-ε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（ζe），一般对于钢等许多材料，其(:低碳钢和铸铁拉伸实验报告)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。

矮碳钢战铸铁正在推伸考查中的力教本能之阳早格格创做矮碳钢具备良佳的塑性，由Rε直线（图11)不妨瞅出，矮碳钢断裂前明隐天分成四个阶段：弹性阶段（OA)：试件的变形是弹性的.正在那个范畴内卸载，试样仍回复本去的尺寸，不所有残存变形.习惯上认为资料正在弹性范畴内遵循虎克定律，其应力、应形成正比闭系，即比率系数E代表直线（OA) 的斜率，称做资料的弹性模量.伸服（震动)阶段（BC)：Rε直线上出现明隐的伸服面.那标明资料姑且丧得抵挡继启变形的本领.那时，应力基础上稳定更，而变形赶快删少.常常把下伸服面（Bˊ)动做资料伸服极限ReL.ReL是资料启初加进塑性的标记.结构、整件的应力一朝超出ReL，资料便会伸服，整件便会果为过量变形而做废.果此强度安排常常以伸服极限ReL动做决定许可应力的前提.从伸服阶段启初，资料的变形包罗弹性战塑性二部分.如果试样表面光润，资料纯量含量少，不妨领会天瞅到表面有45°目标的滑移线.加强阶段（CD)：伸服阶段中断后，Rε直线又启初降下，资料回复了对于继启变形的抵挡本领，载荷便必须不竭删少.如果正在那一阶段卸载，弹性变形将随之消得，而塑性变形将永近死存下去.加强阶段的卸载路径取弹性阶段仄止.卸载后若沉新加载，加载线仍取弹性阶段仄止，但是沉新加载后，资料的弹性阶段加少、伸服强度明隐普及，而塑性却相映下落.那种局里称动做形变加强或者热做软化.热做软化是金属资料极为贵沉的本量之一.塑性变形战形变加强二者共同，是加强金属资料的要害脚法.比圆喷丸，挤压，热拨等工艺，便是利用资料的热做软化去普及资料强度的.加强阶段的塑性变形是沿轴背匀称分散的.随塑性变形的删少，试样表面的滑移线亦愈趋明隐.D面是Rε直线的最下面，定义为资料的强度极限又称做资料的抗推强度记做Rm.对于矮碳钢去道Rm是资料匀称塑性变形的最大抗力，是资料加进颈缩阶段的标记.颈缩阶段（DE)：应力达到强度极限后，塑性变形启初正在局部举止.局部截里慢遽中断，装载里积赶快缩小，试样启受的载荷很快下落，直到断裂.断裂时，试样的弹性变形消得，塑性变形则遗留正在破断的试样上.资料的塑性通常常使用试样断裂后的残存变形去衡量，单推时的塑性指标用断后伸少率A战断里中断率Z去表示.即Lu，Su分别代表试样推断后的标距战断心的里积.工程上常常认为，资料的断后伸少率A> 5%属于韧断，A< 5%则属于坚断.韧断的特性是断裂前有较大的宏瞅塑性变形，断心形貌是暗灰色纤维状构造.矮碳钢断裂时有很大的塑性变形，断心为杯状周边为45°的剪切唇，断心构造为暗灰色纤维状，果此是一种典型的韧状断心.铸铁是典型的坚性资料，其推伸直线如图11（c）所示.其推伸历程较矮碳钢简朴，可近似认为是经弹性阶段直交过度到断裂.其损害断心沿横截里目标，证明铸铁的断裂是由推应力引起，其强度指标惟有Rm.由推伸直线可睹，铸铁断后伸少率甚小，所以铸铁常正在不所有预兆的情况下突然爆收坚断.果此那类资料若使用不当，极易爆收事变.铸铁断心取正应力目标笔直，断里仄齐为闪光的结晶状构造，是典型的坚状断心.。

材料力学实验报告扭转实验一、实验目的1、测定低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能，包括扭转屈服极限、扭转强度极限等。

2、观察低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形现象，分析其破坏形式和原因。

3、熟悉扭转试验机的工作原理和操作方法。

二、实验设备1、扭转试验机2、游标卡尺三、实验原理在扭转实验中，材料受到扭矩的作用，产生扭转变形。

扭矩与扭转角之间的关系可以通过试验机测量得到。

对于圆形截面的试件，其扭转时的应力分布为：表面最大切应力：＄＼tau_{max} ＝＼frac{T}｛W_p}＄其中，＄T$为扭矩，＄W_p$为抗扭截面系数，对于实心圆截面，＄W_p ＝＼frac{＼pi d^3}｛16}＄，＄d$为试件的直径。

当材料达到屈服极限时，对应的扭矩为屈服扭矩$T_s$；当材料断裂时，对应的扭矩为极限扭矩$T_b$。

四、实验材料本次实验采用低碳钢和铸铁两种材料的圆柱形试件，其尺寸如下：低碳钢试件：直径$d_1 ＝ 10mm$，标距$L_1 ＝ 100mm$铸铁试件：直径$d_2 ＝ 10mm$，标距$L_2 ＝ 100mm$五、实验步骤1、测量试件的直径，在不同位置测量多次，取平均值。

2、安装试件，确保其中心线与试验机的轴线重合。

3、启动试验机，缓慢加载，观察扭矩和扭转角的变化。

4、当低碳钢试件出现屈服现象时，记录屈服扭矩$T_s$。

5、继续加载，直至试件断裂，记录极限扭矩$T_b$。

6、取下试件，观察其破坏形式。

六、实验结果及分析1、低碳钢试件屈服扭矩$T_s ＝ 45 N·m$极限扭矩$T_b ＝ 68 N·m$计算屈服应力：＄＼tau_s ＝＼frac{T_s}｛W_p} ＝＼frac{45×16}｛＼pi×10^3} ≈ 226 MPa$计算强度极限：＄＼tau_b ＝＼frac{T_b}｛W_p} ＝＼frac{68×16}｛＼pi×10^3} ≈ 358 MPa$低碳钢试件在扭转过程中，首先发生屈服，表现为沿横截面产生明显的塑性变形，形成屈服线。

低碳钢和铸铁力学性能分析题目：低碳钢和铸铁的力学性能分析学院：机械工程学院学号：xxxxxxxxxxx 姓名：专业班级：xxx 指导老师：xxx 日期：2019年4月低碳钢和铸铁的力学性能分析作者：xxx作者单位：255000 山东理工大学摘要：材料的力学性能是指在外力作用下所表现出的抵抗能力。

由于载荷形式的不同，材料可表现出不同的力学性能，如强度、硬度、塑形、韧度、疲劳强度等。

材料的力学性能是零件设计、材料选择及工艺评定的主要依据。

本文主要讨论低碳钢和铸铁的力学性能在拉伸和压缩情况下的影响。

关键词：低碳钢、铸铁、拉伸、压缩（一）材料微观组成分析材料的微观结构几乎决定了外在性能，所以要了解研究材料的性能必须深入研究材料的组成成分。

而研究材料的组成成分需要从下面这张铁碳合金相图说起。

这张图记录了奥氏体在在不同温度下的恒温转变时组成成份和物质状态的变化。

低碳钢是指碳含量低于0.3%的碳素钢;铸铁是指碳含量在2.11%-6.69%的金属，其中用于拉伸和压缩试验的铸铁为灰口铸铁，成分一般范围为Wc=2.5%-4.0% Wsi=1.0%-2.2% Wmn=0.5%-1.3%Ws≤0.15% Wp≤0.3%。

低碳钢经过奥氏体转变的基体是铁素体和珠光体，灰口铸铁的基体是珠光体二次渗碳体和莱氏体。

铁素体和工业纯铁相似，塑形韧性较好，强度硬度较低。

渗碳体是一种复杂的间隙化合物，硬度很高，但塑性和韧性几乎为零，是钢中的主要强化相。

珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，常见的形态是两者呈片层相间分布，片层越细强度越高。

铸铁中的莱氏体是由珠光体和渗碳体组成的机械混合物，其中渗碳体较多，脆性大，硬度高，塑形很差。

12（二）拉伸试验12A :奥氏体 F:铁素体 P:珠光体 Fe3C:渗碳体 Ld：莱氏体δ：固相区 L:液相区1低碳钢碳含量较低，请强度硬度低，塑形较好，拉伸实验结果3如图可分为四个阶段，即弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，对应应力大小分别为ζe、ζs、ζp,材料的变形程度逐渐变大。

低碳钢和铸铁扭转实验报告一、实验目的1、观察低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形现象，比较它们的力学性能差异。

2、测定低碳钢的剪切屈服极限和剪切强度极限，以及铸铁的抗扭强度。

3、熟悉扭转试验机的工作原理和操作方法。

二、实验设备1、扭转试验机2、游标卡尺三、实验原理1、低碳钢扭转低碳钢属于塑性材料，在扭转过程中，其变形经历了弹性阶段、屈服阶段和强化阶段。

在弹性阶段，扭矩与扭转角呈线性关系，材料符合胡克定律。

当扭矩达到屈服扭矩时，试件表面出现沿横截面的滑移线，进入屈服阶段。

屈服阶段过后，材料进入强化阶段，变形继续增加，扭矩也随之增大，直至试件断裂。

2、铸铁扭转铸铁属于脆性材料，在扭转过程中，其变形很小，几乎没有明显的屈服阶段。

当扭矩达到一定值时，试件突然断裂。

四、实验步骤1、测量试件的直径，在不同位置测量多次，取平均值。

2、安装试件，确保试件与扭转试验机的夹头同轴。

3、启动扭转试验机，缓慢加载，观察试件的变形情况，并记录扭矩和扭转角的数据。

4、当低碳钢试件出现屈服现象时，记录屈服扭矩；当试件断裂时，记录最大扭矩。

5、对于铸铁试件，记录其断裂时的扭矩。

6、实验结束后，取下试件，观察其断口形状。

五、实验数据处理与分析1、低碳钢直径测量：测量低碳钢试件的三个不同位置的直径，分别为 d1 ＝1002mm，d2 ＝ 998mm，d3 ＝ 1000mm，平均值 d ＝（d1 ＋ d2 ＋ d3) ／ 3 ＝ 1000mm。

屈服扭矩 Ts ＝ 50 N·m最大扭矩 Tb ＝ 80 N·m根据公式计算剪切屈服极限τs 和剪切强度极限τb：τs ＝ Ts ／（πd³/16) ＝ 50×16 ／（π×10³) ≈ 251 MPaτb ＝ Tb ／（πd³/16) ＝ 80×16 ／（π×10³) ≈ 402 MPa2、铸铁直径测量：测量铸铁试件的三个不同位置的直径，分别为 d1 ＝1005mm，d2 ＝ 1003mm，d3 ＝ 1004mm，平均值 d ＝（d1 ＋ d2 ＋d3) ／ 3 ＝ 1004mm。

低碳钢、铸铁拉伸试验一、实验目的本试验以低碳钢和铸铁，了解塑性材料在简单拉伸时的机械性质。

它是力学性能试验中最基本最常用的一个。

1. 了解材料拉伸时力与变形的关系，观察试件破坏现象。

2．测定强度数据。

3．测定塑性材料的塑性指标：拉伸时的伸长率A，截面收缩率Z。

二、实验原理进行拉伸试验时，外力必须通过试样轴线,以确保材料处于单向应力状态。

一般试验机都设有自动绘图装置，用以记录试样的拉伸图即F-ΔL曲线，形象地体现了材料变形特点以及各阶段受力和变形的关系。

但是F-ΔL曲线的定量关系不仅取决于材质而且受试样几何尺寸的影响。

三、实验步骤1.测定试样直径：拉伸时取试样三个截面（两端及中间），在相互垂直两个方向各测量一次直径，取其算术平均值表示该处直径，取三次算术平均值中的最小值作为试样计算直径。

2．装好绘图仪：选择合适的绘图比例，将记录笔装在笔架上，记录纸卷于卷纸筒上。

3.指针调零：①先开动油泵电动机，打开送油阀，将活动平台上升起少许，然后关闭油阀。

②转动摆杆上的平衡铊，使摆杆保持铅垂位置。

③再转动水平齿杆，使指针对准“零”点。

4进行试验：控制试验机进油阀，用适当的速度对试样加力。

注意观察测力指针的转动，自动绘图的情况和相应的实验现象。

读取屈服荷载ＦＳ和极限荷载Ｆb。

铸铁是典型的脆性材料，。

其拉伸过程较低碳钢简单，可近似认为是经弹性阶段直接过渡到断裂。

其破坏断口沿横截面方向，说明铸铁的断裂是由拉应力引起，其强度指标只有R m。

由拉伸曲线可见，铸铁断后伸长率甚小，所以铸铁常在没有任何预兆的情况下突然发生脆断。

因此这类材料若使用不当，极易发生事故。

铸铁断口与正应力方向垂直，断面平齐为闪光的结晶状组织，是典型的脆状断口。

焊接试验一、实验原理焊条电弧焊是利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电话，使焊条与工件局部熔化，从而获得牢固焊接接头的工艺方法。

焊接过程中，焊条与工件之间燃烧的电弧热熔化焊条端部和工件的接缝处，在焊条端部迅速熔化的金属以细小溶滴经弧柱过渡到已经熔化的金属中，并与之融合一起形成溶池。

压缩实验报告
一、实测F-△L曲线绘制
1、低碳钢曲线图
2、铸铁曲线图
二、描述压缩破坏的全过程，分析其实验现象，附上相应的实验图片，并对比两者差异。

1、低碳钢分析结果
答：压缩破坏全过程：在屈服阶段以前，低碳钢试件的变形为弹性变形，压缩量随载荷增大而成比例增大，而超过屈服阶段之后，低碳钢试件由原来的圆柱型逐渐被压成鼓形，继续加压，试样越来越扁，但没发生断裂。

2、铸铁分析结果
答：铸铁受压时，在其所受载荷达到最大前，会产生较大的塑性变形，在载荷达到最大后，铸铁试件最终被压成鼓形，大致沿与试件的轴线成约45°的斜面发生剪切错动而破坏。

差异：低碳钢为塑性材料，其抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近，随着载荷增大而发生塑性形变，但不会发生断裂；而铸铁为脆性材料，故没有屈服现象，其抗压强度远大于抗拉强度，随着压缩载荷的增大，铸铁会因为达到剪切极限而被剪切破坏。

三、低碳钢为什么得不到抗压极限强度?
答：低碳钢为塑性材料，在屈服阶段以前，其变形为弹性变形，但进入强化阶段后，低碳钢试件压缩时的应力σ随着应变值ε的增长迅速增大，试件越压越扁，受压面积越来越大，承受的载荷也越来越大，但低碳钢试件可以被压成极薄的平板，没有发生断裂，所以其抗压极限强度无法测定，故其力学性能通常由拉伸试验确定。

四、实验中遇到的问题及其解决方案。

答：铸铁压缩实验时，通过试验机获得的曲线在部分阶段与预期不符。

解决方法：及时询问相关实验老师，了解到可能是实验偶然误差或是
铸铁自身存在其它杂质导致的。

低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时的力学性能根据材料在常温,静荷载下拉伸试验所得的伸长率大小,将材料区分为塑性材料和脆性材料.它是由试验来测定的.工程上常用的材料品种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时的力学性能.1.低碳钢拉伸实验在拉伸实验中,随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能：1弹性阶段在拉伸的初始阶段,σ-ε曲线为一直线,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.线性段的最高点则称为材料的比例极限σp,线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E.线性阶段后,σ-ε曲线不为直线,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σe,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.使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限σs.当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹.这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线.3强化阶段经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化.若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线,其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等.当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变.卸载完之后,立即再加载,则加载时的应力应变关系基本上沿卸载时的直线变化.因此,如果将卸载后已有塑性变形的试样重新进行拉伸实验,其比例极限或弹性极限将得到提高,这一现象称为冷作硬化.在硬化阶段应力应变曲线存在一个最高点,该最高点对应的应力称为材料的强度极限σb,强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷Fb.4局部变形阶段试样拉伸达到强度极限σb之前,在标距范围内的变形是均匀的.当应力增大至强度极限σb之后,试样出现局部显着收缩,这一现象称为颈缩.颈缩出现后,使试件继续变形所需载荷减小,故应力应变曲线呈现下降趋势,直至最后在f点断裂.试样的断裂位置处于颈缩处,断口形状呈杯状,这说明引起试样破坏的原因不仅有拉应力还有切应力.5伸长率和断面收缩率试样拉断后,由于保留了塑性变形,标距由原来的L变为L1.用百分比表示的比值δ=L1-L/L100%称为伸长率.试样的塑性变形越大,δ也越大.因此,伸长率是衡量材料塑性的指标.原始横截面面积为A的试样,拉断后缩颈处的最小横截面面积变为A1,用百分比表示的比值Ψ=A-A1/A100%称为断面收缩率.Ψ也是衡量材料塑性的指标.所以,低碳钢拉伸破坏变形很大,断口缩颈后,端口有45度茬口,由于该方向上存在最大剪应力τ造成的,属于剪切破坏力.2.铸铁拉伸实验铸铁是含碳量大于%并含有较多硅,锰,硫,磷等元素的多元铁基合金.铸铁具有许多优良的性能及生产简便,成本低廉等优点,因而是应用最广泛的材料之一.铸铁在拉伸时的力学性能明显不同于低碳钢,铸铁从开始受力直至断裂,变形始终很小,既不存在屈服阶段,也无颈缩现象.断口垂直于试样轴线,这说明引起试样破坏的原因.铸铁拉伸破坏断口与正应力方向垂直说明由拉应力拉断的,属于拉伸破坏,正应力大于了许用值.三、低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时力学性质的异同点综述在工程建设中,低碳钢是典型的塑性材料,铸铁是典型的脆性材料.塑性材料和脆性材料在力学性能上的主要特征是：塑性材料在断裂前的变形较大,塑性指标断后伸长率和断面收缩率较高,抗拉能力较好,其常用的强度指标是屈服强度,一般地说,在拉伸和压缩时的屈服强度相同：脆性材料在断裂前的保存较小,塑性指标较低,其强度指标是强度极限,而且其拉伸强度远低于压缩强度.但是,材料不管是塑性的还是脆性的,将随材料所处的温度、应变速率和应力状态等条件的变化而不同.。

实验一 低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定一、实验目的1.观察分析低碳钢的拉伸过程，了解其力学性能；绘制拉伸曲线F-△L ，由此了解试样在拉伸过程中变形随载荷的变化规律以及有关物理现象；2.测定低碳钢材料在拉伸过程中的几个力学性能指标：s σ、b σ、δ、ψ；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、实验设备1.SHT5305拉伸试验机。

2.x —Y 记录仪。

3.游标卡尺。

三、拉伸试样四、实验原理和方法首先将试件安装于试验机的夹头内，之后匀速缓慢加载，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。

1.弹性阶段 是指拉伸图上的OA ´段，没有任何残留变形。

在弹性阶段，存在一比例极限点A ，对应的应力为比例极限p σ，此部分载荷与变形是成比例，εσE =。

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，是位错增值和运动的结果，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。

屈服阶段中一个重要的力学性能就是屈服点，对应的屈服应力为0/A F SL S =σ3.强化阶段 对应于拉伸图中的CD 段。

变形强化标志着材料抵抗继续变形的能力在增强。

这也表明材料要继续变形，就要不断增加载荷。

D 点是拉伸曲线的最高点，载荷为F b ，对应的应力是材料的强度极限或抗拉极限，记为b σ0/A F b b =σ4.颈缩阶段 对应于拉伸图的DE 段。

载荷达到最大值后，塑性变形开始局部进行。

这是因为在最大载荷点以后，形变强化跟不上变形的发展，由于材料本身缺陷的存在，于是均匀变形转化为集中变形，导致形成颈缩。

材料的塑性性能通常用试样断后残留的变形来衡量。

轴向拉伸的塑性性能通常用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示，计算公式为%100/001⨯-=l l l ）（δ%100/010⨯-=A A A ）（ψ式中，l 0、A 0分别表示试样的原始标距和原始面积；l 1、A 1分别表示试样标距的断后长度和断口面积。