機械性能試驗

1、機械性能實驗實驗目的 測定低碳鋼拉伸時的屈服極限bsl，強度極限氣，斷后伸長率8和斷面收縮率X； 測定鑄鐵拉伸時的強度極限Q ；b 觀察低碳鋼拉伸過程中的各種現(xiàn)象（包括屈服、強化和頸縮等），并繪出拉伸曲 線； 觀察并比較低碳鋼、鑄鐵壓縮時的變形和破壞現(xiàn)象； 觀察并比較低碳鋼、鑄鐵扭轉時的變形和破壞現(xiàn)象；熟悉試驗機和其他有關儀器的使用。實驗儀器和設備CSS-44000電子萬能材料試驗機；扭轉試驗機游標卡尺及劃線機拉伸試件、壓縮試件、扭轉試件。1.實驗原理和方法拉伸實驗原理和方法bb、8、X和鑄鐵材料的拉伸由拉伸試驗來確定低碳鋼材料的拉伸力學性能b isl力學b。由材料力學知b8 =PPslb =

2、 bAb A00W =)bsl首先，將被測材料按國標（GB6397-86 其進行測定，用電子萬能試驗機進行加載。LL0A - A 01 X 100%A0加工成標準試件，再根據(jù)(GB228-87 )對試驗時，利用CSS-44000電子萬能試驗機的計算機操作系統(tǒng)，輸入有關參數(shù)，不碳鋼和鑄鐵的拉伸圖。對于低碳鋼，屈服階段（B -C）常呈鋸齒形。上屈服點B受變形速度和試件形式 等影響較大，而下屈服點B則比較穩(wěn)定。故工程上均以 B點對應的載荷作為材料的 屈服載荷Ps，稱為下屈服載荷Psl。過了屈服階段，繼續(xù)加載，曲線上升，直至載荷 達到最大值，這時試件中的名義應力達到最大值。D點的工程應力即為材料的強度

3、極 限。過了 D點，拉伸曲線開始下降，這時可觀察到試件在某一截面附近產(chǎn)生的局部 變形，既有頸縮現(xiàn)象，直至E點試件斷裂。對于鑄鐵，由于拉伸時的塑性變形很小，因此在變形（主要是彈性變形）很小時， 就達到了最大載荷，而突然斷裂，沒有屈服階段和頸縮現(xiàn)象。其強度極限殘即為試件斷裂時的工程應力。2.拉伸實驗步驟試件準備*低碳鋼試件（a）.在低碳鋼試件長度Lo=100mm的標距內，用刻線機每隔10mm刻一圓周線，即 在長度標距內均勻地分為10格，以便觀察試件變形沿軸向分布的情況和計算斷后伸長 率。鑄鐵試件不需要劃圓周線。（b）.用游標卡尺在標距兩端和中間部位，分別沿互相垂直的兩個方向各測量一次直徑，并計算這

4、三處的平均值，取其最小值作為試件直徑d0。* 鑄鐵試件用游標卡尺在試件兩端和中間部位， 分別沿互相垂直的兩個方向各測量一次直徑，并計算這三處的平均值，取其最小值作為試件直徑 d0。分別對低碳鋼試件、鑄鐵試件進行試驗。試驗機準備根據(jù)CSS-44000電子萬能試驗機的試驗步驟，打開 EDC系統(tǒng)，打開計算機，根據(jù) 計算機提示（或根據(jù)計算機操作詳細說明）輸入有關參數(shù)，系統(tǒng)進入試驗狀態(tài)。安裝試件先將試件裝夾在上夾頭中，然后使用手動盒升降旋扭移動橫梁至合適位置，把試 件下端夾持在下夾頭中。進行實驗根據(jù)計算機提示（或根據(jù)計算機操作詳細說明）進行試驗，直至試件拉斷，系統(tǒng) 退出試驗狀態(tài)。對于低碳鋼試件則進行下一

5、步；對于鑄鐵試件則根據(jù)計算機提示打印 拉伸曲線圖和試驗結果。（5）低碳鋼試件斷后標距測量和斷口直徑測量（鑄鐵沒有這一步）（a）.測量斷后標距將被拉斷試件的兩段斷口對齊并靠緊，如果斷口到鄰近標距點的距離大于1/3L0，則用游標卡尺直接測量斷后的標距長度，此長度即為L1。若斷口到鄰近標距點的距離小于1/3L0，則需進行斷口移中計算，計算所得長度即為斷后標距L1 o(b).測量斷口直徑在斷口處(即頸縮最細處)沿互相垂直方向各測量一次直徑，取其平均直徑d1。將L1、d1根據(jù)計算機提示輸入。根據(jù)計算機提示打印出低碳鋼的拉伸曲線圖 和試驗結果。壓縮、扭轉實驗原理和方法本次實驗對壓縮和扭轉實驗的要求是觀察其變形過程和破壞現(xiàn)象，因此實驗原理 和方法不在此祥敘。思考題測定材料的力學性能為什么要用標準試件？材料拉伸時有哪些力學性能指標？測定斷后伸長率8時，若斷面鄰近標距點的距離小于或等于 L/3時，應如何處理?試述低碳鋼、鑄鐵拉伸、壓縮、扭轉時各由哪種應力引起破壞，為什么？規(guī)定微量塑性伸長應力指標、氣、研是在受力還是在卸力的情況下測定的？%。2和。2有何區(qū)別？P r實驗記錄參考表1.試件原始尺寸材料標距(mm )直徑 d( mm )最小橫截面面積A0(mm )截面I截面II截面III12平均12平均12平均低碳鋼鑄鐵/2。實驗數(shù)據(jù)材料屈伏載荷(N )最大載荷(N )拉斷后標距(m