材料性能綜合實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)

福建工程學(xué)院

材料性能綜合實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)

（材料科學(xué)13級(jí)卓越金屬無(wú)機(jī)方向）

姓名：

學(xué)號(hào)：

班級(jí)：

指導(dǎo)教師：

材料科學(xué)與工程學(xué)院?材料科學(xué)教研室

2016年7月

實(shí)驗(yàn)方式、要求及考核方法

實(shí)驗(yàn)方式

學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，測(cè)試實(shí)驗(yàn)所要求的參數(shù)。

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

學(xué)生必須認(rèn)真預(yù)習(xí)，仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)和有關(guān)書(shū)籍，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟。

服從實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師安排，了解實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備和儀器操作方法，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要集中精力，認(rèn)真操作，如實(shí)記錄各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并仔細(xì)觀察和分析各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)中如出現(xiàn)異常情況，及時(shí)匯報(bào)指導(dǎo)教師，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)須交指導(dǎo)教師檢查、簽字。

考核方法

本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況，綜合評(píng)定成績(jī)。

目錄

實(shí)驗(yàn)一RPY皿型材料熱膨脹系數(shù)測(cè)定3

實(shí)驗(yàn)二SX1934型數(shù)字式四探針測(cè)試儀測(cè)量塊狀電阻……………4

實(shí)驗(yàn)三硬度實(shí)驗(yàn)………5

實(shí)驗(yàn)四沖擊韌性實(shí)驗(yàn)…………………8

實(shí)驗(yàn)五金屬材料摩擦磨損性能試驗(yàn)…………………12

實(shí)驗(yàn)六拉伸實(shí)驗(yàn)………………21

實(shí)驗(yàn)七壓縮實(shí)驗(yàn)………33

實(shí)驗(yàn)八彎曲實(shí)驗(yàn)………35

實(shí)驗(yàn)九材料的非線性光學(xué)測(cè)試……38

實(shí)驗(yàn)一RPYUI型材料熱膨脹系數(shù)的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握熱膨脹分析的基本原理、儀器結(jié)構(gòu)和使用方法。

2、掌握熱膨脹系數(shù)的概念及其測(cè)定方法。

二、基本原理

物體的體積或長(zhǎng)度隨著溫度的升高而增大的現(xiàn)象稱為熱膨脹，它是衡量材料的熱穩(wěn)定性好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。目前，測(cè)定材料線膨脹系數(shù)的方法有很多，有示差法（或稱石英膨脹計(jì)法）、雙線法、光干涉法、重量溫度計(jì)法等。示差法具有廣泛的實(shí)用意義。

三、實(shí)驗(yàn)步驟

1、試樣及其制備。按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定試樣尺寸。試樣端面應(yīng)加工，使兩端面平行且平整，并保證其端面與試樣主軸垂直。

2、將試樣放入膨脹試樣室內(nèi)，調(diào)整支架將試樣放入高溫爐中，裝好位傳感器和感溫探頭。

3、開(kāi)啟計(jì)算機(jī)，進(jìn)入儀器使用界面，選擇試驗(yàn)類型，載荷、升溫速率、最大變形量，調(diào)節(jié)試驗(yàn)架螺旋測(cè)微儀，使位移傳感器在零點(diǎn)附近。

4、點(diǎn)擊“開(kāi)始試驗(yàn)”按鈕，儀器自動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn)，并顯示試驗(yàn)曲線。

四、數(shù)據(jù)處理

1、根據(jù)原始數(shù)據(jù)繪出待測(cè)材料的線膨脹曲線。

2、按公式計(jì)算被測(cè)材料的平均熱膨脹系數(shù)。

實(shí)驗(yàn)二SX1934型數(shù)字式四探針測(cè)試儀測(cè)量塊狀電阻

一、儀器簡(jiǎn)介

SX1934型數(shù)字式四探針測(cè)試儀是運(yùn)用四探針測(cè)量原理的多用途綜合測(cè)量裝置，它可以測(cè)量片狀，塊狀半導(dǎo)體材料的徑向和軸向電阻率，測(cè)量擴(kuò)散層的薄層電阻（亦稱方塊電阻）。換上特制的四探針測(cè)試夾具，還可以對(duì)金屬導(dǎo)體的低，中值電阻進(jìn)行測(cè)量。儀器由主機(jī)，測(cè)試架等部分組成，測(cè)試結(jié)果由數(shù)字表頭直接顯示。主機(jī)主要由高靈敏度直流數(shù)字電壓表和高穩(wěn)定度恒流源組成。測(cè)試探頭采用寶石導(dǎo)向軸套和高耐磨碳化鎢探針制成，故定位準(zhǔn)確，游移度小，壽命長(zhǎng)。儀器主要有測(cè)量精度高，靈敏度高，穩(wěn)定性好，測(cè)量范圍寬，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便等特點(diǎn)。工作條件為：溫度：23°C；相對(duì)濕度：60%?70%。工作室內(nèi)應(yīng)無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾，不與高頻設(shè)備共用電源。SX1934型數(shù)字式四探針測(cè)試儀能夠測(cè)量普通電阻器的電阻（V/I之比，不乘系數(shù)）、體電阻率、薄片電阻率、擴(kuò)散層的方塊電阻（后三項(xiàng)需乘上不同的系數(shù)）。

二、儀器操作方法：

1、測(cè)試準(zhǔn)備：將220V電源插頭插入電源插座，電源開(kāi)關(guān)置于斷開(kāi)位置，工作選擇開(kāi)關(guān)置于“短路”位置，電流開(kāi)關(guān)處于彈出切斷位置。將測(cè)試架的插頭與主機(jī)的輸入插座連接起來(lái)，松開(kāi)測(cè)試架立柱處的高度調(diào)節(jié)手輪，將探頭調(diào)到適當(dāng)位置和高度，測(cè)試樣品應(yīng)進(jìn)行噴砂和清潔處理，放在樣品架上，使探針能與其表面良好接觸，并保持一定壓力，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度使之達(dá)到要求的測(cè)試條件。

2、測(cè)量：將電源開(kāi)關(guān)置于開(kāi)啟位置，數(shù)字顯示亮，儀器通電預(yù)熱一小時(shí)。極性開(kāi)關(guān)撥至上方，工作狀態(tài)選擇開(kāi)關(guān)置于“測(cè)量”，撥動(dòng)電流量程開(kāi)關(guān)和電壓量程開(kāi)關(guān)，置于樣品所適合的電流、電壓量程范圍，電流調(diào)節(jié)電位器調(diào)到適合的電流值，工作選擇開(kāi)關(guān)置于調(diào)節(jié)位置，電流量程開(kāi)關(guān)與電壓量程開(kāi)關(guān)必須放在表7-1所列任一組對(duì)應(yīng)的量程上。

表2-1電流調(diào)節(jié)和自校時(shí)必須對(duì)應(yīng)的電流電壓量程

電壓量稈

2V

200mV

20mV

2mV

0.2mV

電流量程

100mA

10mA

1mA

lOOyA

10pA

按下電流開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電流電位器，可以使電流輸出在0?10.00范圍內(nèi)，調(diào)到數(shù)字顯示出4.53。調(diào)節(jié)電壓表的粗調(diào)和細(xì)調(diào)調(diào)零，使數(shù)字顯示為“0.00”，按下電流開(kāi)關(guān)輸出恒定電流，即可由數(shù)字顯示板和單位顯示燈直接讀出測(cè)量值。方塊電阻測(cè)量時(shí)，從數(shù)字表上讀出的數(shù)值再乘上10即為實(shí)際的方塊電阻值。

本次試驗(yàn)測(cè)試樣品有Si和ITO導(dǎo)電玻璃兩種。

實(shí)驗(yàn)三硬度實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．了解布氏、洛氏、維氏硬度計(jì)的構(gòu)造和使用方法，初步掌握布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度的測(cè)定方法；

選擇和測(cè)定低碳鋼（20號(hào)）、碳素鋼（Q235）、鑄鐵、工具鋼（W18Cr4V）、模具鋼（Cr12）、304不銹鋼、鋁合金（6063）、鋁合金（6061）、黃銅、紫銅、工程塑料等材料的硬度；

通過(guò)試驗(yàn)鞏固和加深對(duì)布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度測(cè)定原理、測(cè)定方法和應(yīng)用范圍的認(rèn)識(shí)。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料

布氏硬度計(jì)、洛氏硬度計(jì)、讀數(shù)顯微鏡、試樣（鋼、鑄鐵或有色金屬）一組。

三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟

（一）布氏硬度實(shí)驗(yàn)

1、布氏硬度實(shí)驗(yàn)原理

在一定直徑的淬硬鋼球上，加以規(guī)定負(fù)荷P,壓入被測(cè)定的金屬表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后測(cè)定試樣表面的凹痕直徑d,根據(jù)金屬表面凹痕的球面表面積F所承受的平均壓力衡量布氏硬度HB。

HB=-=竺公斤力/毫米2

F兀D（D-pD2-d2）

2、實(shí)驗(yàn)步驟

1）、清理試樣表面，光潔度不低于46。

2）、根據(jù)給定的試樣國(guó)標(biāo)GB231，選擇載荷大小與鋼球直徑及載荷持續(xù)時(shí)間，并調(diào)節(jié)硬度試驗(yàn)機(jī)。

選擇時(shí)應(yīng)注意使試樣厚度不小于凹痕深度的10倍，凹痕直徑d在0.25D?0.60P之間，否則應(yīng)改選相應(yīng)的鋼球和負(fù)荷，重新試驗(yàn)。

3）、將試樣放在工作臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使工作臺(tái)緩慢上升，試樣與壓頭接觸，直到手輪與其中的螺母滑動(dòng)為止。應(yīng)注意：壓頭中心到試樣邊緣距離不小于2.5d，相鄰兩凹痕中心距離應(yīng)不小于4d。

試驗(yàn)時(shí)，先打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，接通電源，此時(shí)電源指示燈亮，然后啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，加上負(fù)荷，自動(dòng)保持預(yù)定時(shí)間后又自動(dòng)卸下負(fù)荷。

4）、反轉(zhuǎn)手輪，將工作臺(tái)下降，取下試樣。

5）、用讀數(shù)顯微鏡測(cè)定凹痕直徑d（mm）。用d值查對(duì)照表或代入公式求得布氏硬度值。

6）、整理試驗(yàn)機(jī)及工具、試樣，并整理測(cè)得數(shù)據(jù)，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（二）、洛氏硬度實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)步驟

1、洛氏硬度實(shí)驗(yàn)原理

以①1.588mm的鋼球或錐頂角為120。的金剛石錐體為壓頭，在一定載荷（包括預(yù)載荷10Kg和一定的主載荷）作用下，垂直壓入試樣表面，卸去主載荷，在保留預(yù)載荷情況下，測(cè)量其殘余壓入深度h毫米，按下式計(jì)算其硬度值。實(shí)際上,硬度值可從投影屏上（或表上）直接讀出。

hh

HRC=-—（總載荷150Kg）HRB=130--（總載荷60Kg）

0.0020.002

2、實(shí)驗(yàn)步驟

1）、清理試樣表面，根據(jù)試樣形狀選擇合適的工作臺(tái)。

2）、根據(jù)材料的大致硬度，按照國(guó)標(biāo)規(guī)定選擇壓頭種類和負(fù)荷大小，并調(diào)節(jié)試驗(yàn)機(jī)。

3）、轉(zhuǎn)動(dòng)升降手輪，使試樣的被測(cè)表面與壓頭接觸，繼續(xù)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使投影屏上的基線與一定標(biāo)準(zhǔn)線重合（或指針指向一定數(shù)字）。此時(shí)即已加上10Kg預(yù)載荷。

4）、扳動(dòng)操作手柄，加上主載荷。

5）、將操作手柄反向扳動(dòng)，卸除主載荷。此時(shí)投影屏上橫線對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)尺的數(shù)字（或指針?biāo)傅目潭戎担┘礊槁迨嫌捕戎怠?/p>

6）、反轉(zhuǎn)升降手柄，取下試樣。

注意：試樣最小厚度應(yīng)不小于最后測(cè)得深度的8倍，在試樣上相鄰壓痕中心距及任一壓痕中心與試樣邊緣距離均不小于3mm。

7）、整理試驗(yàn)機(jī)及工具、試樣，并整理測(cè)得的數(shù)據(jù)，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、思考題

1、布氏硬度誤差來(lái)源分析及影響測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果的主要因素是什么？

2、試比較布氏、洛氏、維氏三種硬度測(cè)試方法的應(yīng)用范圍及其優(yōu)缺點(diǎn)。

金屬硬度實(shí)驗(yàn)報(bào)告

姓名班級(jí)學(xué)號(hào)年—月—日

、布氏硬度實(shí)驗(yàn)

1、硬度計(jì)型號(hào)：

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄

試樣材料及熱處理狀態(tài)

試樣厚度

(mm)

鋼球直徑

(mm)

負(fù)荷P(Kgf)

負(fù)荷保持時(shí)間

(秒)

凹痕直徑d

(mm)

布氏硬度值(HB)

二、洛氏硬度實(shí)驗(yàn)

1、硬度計(jì)型號(hào)：

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄

試樣材料及熱處理狀態(tài)

洛氏硬度標(biāo)尺符號(hào)

壓頭類型

預(yù)載荷

主載荷

總載荷

洛氏硬度值

相當(dāng)布氏硬度

(HB)

1

2

3

平均

三、維氏硬度實(shí)驗(yàn)

1、硬度計(jì)型號(hào)：

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄

實(shí)驗(yàn)四材料的沖擊韌性實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、測(cè)定低碳鋼、鑄鐵、黃銅等材料沖擊韌度，觀察破壞情況，并進(jìn)行比較

2、掌握J(rèn)B-300B型擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的操作原理。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1、濟(jì)南時(shí)代試金儀器有限公司生產(chǎn)的JB-300B型擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)。

2、游標(biāo)卡尺

三、試樣的制備

若沖擊試樣的類型和尺寸不同，則得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能直接比較和換算。試樣尺寸及偏差應(yīng)根據(jù)GB/T229-1994規(guī)定，見(jiàn)圖5-1。加工缺口試樣時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制其形狀、尺寸精度以及表面粗糙度。試樣缺口底部應(yīng)光滑、無(wú)與缺口軸線平行的明顯劃痕。

圖4-1沖擊試樣

四、實(shí)驗(yàn)原理

沖擊試驗(yàn)利用的是能量守恒原理，如圖5-2所示，即沖擊試樣消耗的能量是擺錘試驗(yàn)前后的勢(shì)能差。試驗(yàn)時(shí)，把試樣放在圖4-2的B處，將擺錘舉至高度為H的A處自由落下，沖斷試樣即可。

擺錘在A處所具有的勢(shì)能為：

(4-1)

E=GH=GL(1-cosa)

沖斷試樣后，擺錘在C處所具有的勢(shì)能為：

El=Gh=GL（l-cos?（4-2）

勢(shì)能之差E-E1，即為沖斷試樣所消耗的沖擊功AK:

(4-3)

AK=E-E1=GL(cosp-cosa)

式中，G為擺錘重力（N）；L為擺長(zhǎng)（擺軸到擺錘重心的距離）（mm）；a為沖斷試樣前擺錘揚(yáng)起的最大角度；卩為沖斷試樣后擺錘揚(yáng)起的最大角度。

圖4-2沖擊試驗(yàn)原理圖

六、實(shí)驗(yàn)步驟

1、測(cè)量試樣的幾何尺寸及缺口處的橫截面尺寸。

2、根據(jù)估計(jì)材料沖擊韌性來(lái)選擇試驗(yàn)機(jī)的擺錘和表盤(pán)。

3、安裝試樣。如圖4-3所示。

4、進(jìn)行試驗(yàn)。將擺錘舉起到高度為H處并鎖住，然后釋放擺錘，沖斷試樣后，待擺錘揚(yáng)起到最大高度，再回落時(shí)，立即剎車，使擺錘停住。

5、記錄表盤(pán)上所示的沖擊功AKU值.取下試樣，觀察斷口。試驗(yàn)完畢，將試驗(yàn)機(jī)復(fù)原。

6、沖擊試驗(yàn)要特別注意人身的安全。

圖4-3沖擊試驗(yàn)示意圖

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理

a

K

2

1、計(jì)算沖擊韌性值aKU.

(4-4)

式中,AK為U型缺口試樣的沖擊吸收功(J);S0為試樣缺口處斷面面積(cm2)。沖擊韌性值aK是反映材料抵抗沖擊載荷的綜合性能指標(biāo)，它隨著試樣的絕對(duì)尺寸、缺口形狀、試驗(yàn)溫度等的變化而不同。

2、比較分析不同材料的抵抗沖擊時(shí)所吸收的功，觀察破壞斷口形貌特征。

八、思考題

1、如何通過(guò)沖擊試驗(yàn)后的沖擊斷口來(lái)評(píng)定材料的斷裂性質(zhì)和缺陷？

2、影響沖擊試驗(yàn)結(jié)果的主要因素有什么？

沖擊韌性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

姓名班級(jí)學(xué)號(hào)年—月—日

一、試驗(yàn)機(jī)名稱、型號(hào)

二、沖擊實(shí)驗(yàn)形狀及尺寸（按實(shí)際測(cè)量值畫(huà)圖）

三、沖擊韌性值的計(jì)算

實(shí)驗(yàn)五金屬材料摩擦磨損性能實(shí)驗(yàn)

一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握HSR-2M往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的工作原理和基本操作方法。2、了解載荷、磨損時(shí)間和轉(zhuǎn)速對(duì)金屬材料摩擦磨損性能的影響。

3、掌握測(cè)試數(shù)據(jù)的圖表制作方法。

二．實(shí)驗(yàn)原理

1、儀器工作原理本試驗(yàn)機(jī)（如圖5-1所示）主要以滑動(dòng)摩擦的形式在不同接觸壓力下對(duì)材料和零部件表面的摩擦磨損性能進(jìn)行測(cè)試。載荷范圍寬、滑動(dòng)速度可調(diào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確地檢測(cè)材料的摩擦系數(shù)、磨痕深度、表面輪廓和耐磨性，有針對(duì)性地對(duì)材料或零部件的表面處理特性做出評(píng)估。

2、儀器主要技術(shù)指標(biāo)往復(fù)摩擦方式：加載范圍：0.1?200N自動(dòng)連續(xù)加荷

往復(fù)頻率：3?50Hz

運(yùn)行長(zhǎng)度：0.5?25mm樣品臺(tái)升降高度：0?100mm

下試樣尺寸：厚度0.5?30mm、半徑2?30mm上試樣尺寸：①3?6mm鋼珠或①3?5mm圓柱（可根據(jù)用戶要求加工）

3、儀器的使用操作

（1）、準(zhǔn)備工作.

1）檢查儀器是否良好接地。2）各接線插頭是否正確，接觸良好。

3）機(jī)架平臺(tái)放置要平穩(wěn)、牢靠。4）將被測(cè)樣品清洗干凈。

（2）、開(kāi)機(jī)

1）檢查整機(jī)接線準(zhǔn)確無(wú)誤后，打開(kāi)計(jì)算機(jī)。進(jìn)入windowsXP資源管理器窗口，在桌面上點(diǎn)擊****.exe圖標(biāo)進(jìn)入儀器運(yùn)行程序。

2)打開(kāi)儀器控制箱電源，此時(shí)控制箱電源燈亮，預(yù)熱十五分鐘后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。

3、主控窗體各功能鍵使用說(shuō)明，主控窗體如圖5-2所示：

圖5-2主控窗體

新建按鈕：用鼠標(biāo)左鍵單擊【新建】按鈕，彈出參數(shù)設(shè)定窗口如圖5-3所示

試驗(yàn)參數(shù)輸入操作及要求：每次打開(kāi)參數(shù)輸入窗口，將顯示上一次輸入的參數(shù)。如要重新輸入或修改參數(shù)，用鼠標(biāo)箭頭指向要修改的文本框，單擊左鍵，光標(biāo)在文本框中閃動(dòng)，用鍵盤(pán)輸入修改值。只輸入?yún)?shù)數(shù)值，不輸入?yún)?shù)的單位。試驗(yàn)參數(shù)輸入完成后，用鼠標(biāo)單擊【確定】按鈕，返回主控窗口。

a.樣品編號(hào)：輸入試驗(yàn)樣品號(hào)

b加載載荷：是用戶試驗(yàn)時(shí)所需的加載重量，單位為N（牛頓）或g（克）。

使用200N力傳感器時(shí)，設(shè)定輸入的參數(shù)最好為整數(shù)值，10、20、30、90、100、200單位（N）。使用1000g或100g力傳感器時(shí)，輸入的參數(shù)為整數(shù)值10、20、30、一-90、100、一200、1000單位（g）。

試驗(yàn)時(shí)間：試驗(yàn)的運(yùn)行時(shí)間，單位為m（分鐘）。一般為整數(shù)值，例如：

5、10、15、30、--90、120、--600m等。

運(yùn)行速度：旋轉(zhuǎn)摩擦測(cè)量方式中樣品臺(tái)的轉(zhuǎn)速，單位：r/m（轉(zhuǎn)/分）往復(fù)摩擦測(cè)量方式中樣品臺(tái)的往復(fù)次數(shù)，單位：次/分換算成頻率為：頻率=（次/分）/60

運(yùn)行長(zhǎng)度：往復(fù)摩擦方式下，試樣的滑動(dòng)距離。該參數(shù)是根據(jù)往復(fù)長(zhǎng)度調(diào)整機(jī)構(gòu)的實(shí)際調(diào)整值輸入。

旋轉(zhuǎn)半徑：旋轉(zhuǎn)摩擦方式下，試樣滑動(dòng)摩擦的旋轉(zhuǎn)半徑值。該參數(shù)根據(jù)旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)整機(jī)構(gòu)的實(shí)際調(diào)整值輸入。

掃描長(zhǎng)度：表面輪廓測(cè)量方式中，位移傳感器錐尖在樣品表面上劃動(dòng)的測(cè)量距離。

測(cè)試方式：1旋轉(zhuǎn)摩擦測(cè)量方式，2往復(fù)摩擦測(cè)量方式，3表面輪廓測(cè)量方式，4**。用戶根據(jù)試驗(yàn)要求點(diǎn)擊選擇框，選擇測(cè)量方式，同時(shí)必須更換與試驗(yàn)相應(yīng)的樣品臺(tái)和夾具。

力傳感器的規(guī)格：用戶根據(jù)試驗(yàn)要求點(diǎn)擊選擇框，選擇傳感器規(guī)格，同時(shí)必須更換與試驗(yàn)相應(yīng)規(guī)格的傳感器。

（2）調(diào)圖按鈕：以圖形方式顯示已存儲(chǔ)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)文件。鼠標(biāo)單擊該按鈕，彈出文件對(duì)話框，輸入要調(diào)用的文件名，單擊【打開(kāi)】按鈕。調(diào)用的文件以圖形方式顯示在屏幕上。

存儲(chǔ)按鈕：試驗(yàn)數(shù)據(jù)以文本形式保存。測(cè)試結(jié)束后，單擊該按鈕彈出文件對(duì)話框，輸入要存儲(chǔ)的文件名，單擊【存儲(chǔ)】按鈕(用戶可建立自己的文件夾保存數(shù)據(jù))。

啟動(dòng)按鈕：調(diào)整好樣品位置和載荷零點(diǎn)、摩擦力零點(diǎn)，正確輸入各參數(shù)后單擊此按鈕，開(kāi)始測(cè)試。

停止按鈕：在啟動(dòng)運(yùn)行程序后，鼠標(biāo)單擊【停止】鍵，可終止當(dāng)前測(cè)試程序的運(yùn)行。

退出按鈕：退出試驗(yàn)程序，返回windows窗口。

打印按鈕：?jiǎn)螕舸税粹o，可調(diào)出OfficeExcel程序，繪制試驗(yàn)圖形。也可調(diào)出歷史數(shù)據(jù)文件進(jìn)行繪圖、打印。

加載、位移電機(jī)控制框：在＜移動(dòng)距離＞文本框中輸入要移動(dòng)的位移量，單位為mm(毫米)。也可輸入小數(shù)。例如：0.1、0.003、0.0001等。用鼠標(biāo)單擊加載或卸載按鈕，可Z—方向上、下移動(dòng)加載平臺(tái)，調(diào)整載荷壓頭位置。用鼠標(biāo)單擊左移或右移按鈕?？蒟--方向左，右移動(dòng)上試樣平臺(tái)，調(diào)整試樣位置或摩擦半徑。

磨痕深度文本框：按表面輪廓測(cè)量方法操作，顯示磨痕寬度、磨痕深度、磨損量。

三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備聯(lián)想商用機(jī)一臺(tái)(標(biāo)準(zhǔn)配置)，控制箱一臺(tái)，主機(jī)一臺(tái)，表面輪廓測(cè)量組件一套，摩擦組件一套，樣品夾具二個(gè)。FA1204B電子天平，Max=120g,精度0.1mg。

2、實(shí)驗(yàn)材料鑄鋼、鑄鐵或有色合金實(shí)驗(yàn)用試樣若干個(gè)，酒精或苯銅試劑一瓶，棉簽若干。

四．實(shí)驗(yàn)步驟及方法

1、往復(fù)摩擦方式操作方法：

往復(fù)摩擦組件結(jié)構(gòu)圖如圖5-4所示。

1電機(jī)2可變半徑曲軸3調(diào)整塊固定螺釘4曲軸連桿

5樣品臺(tái)6滑動(dòng)導(dǎo)軌7底座8滑動(dòng)長(zhǎng)度調(diào)整塊

圖5-4主控窗體

將試樣放置在樣品臺(tái)(5)上，擰緊固定螺釘。用自動(dòng)或手動(dòng)方法調(diào)整加載平臺(tái)升降，使上試樣將要觸及下試樣表面，但未接觸上。沿X-方向左、右移動(dòng)上試樣平臺(tái)，將上試樣與下試樣摩擦部位調(diào)整到合適的位置。

往復(fù)摩擦滑動(dòng)長(zhǎng)度的調(diào)整：根據(jù)試驗(yàn)要求如需調(diào)整滑動(dòng)長(zhǎng)度，應(yīng)先松開(kāi)三個(gè)調(diào)整塊固定螺釘(3)，將滑動(dòng)長(zhǎng)度調(diào)整塊(8)拉出或推入改變旋轉(zhuǎn)曲軸半徑，就可改變往復(fù)摩擦行程長(zhǎng)度。用手撥動(dòng)電機(jī)曲軸(2)，再用卡尺測(cè)量樣品臺(tái)的實(shí)際運(yùn)行距離，根據(jù)試驗(yàn)要求調(diào)整好行程長(zhǎng)度。將調(diào)整塊固定螺釘(3)擰緊。

調(diào)整載荷零點(diǎn)、摩擦力零點(diǎn)。單擊運(yùn)行按鈕，開(kāi)始測(cè)試。

載荷零點(diǎn)的調(diào)整：主控箱預(yù)熱后，檢查上試樣是否離開(kāi)下試樣，力傳感器應(yīng)在卸載狀態(tài)。1.在使用200N力傳感器時(shí)，先調(diào)整儀器控制箱前面板載荷I調(diào)零、載荷II調(diào)零旋鈕，使屏幕主控窗口左下方，〈零點(diǎn)調(diào)節(jié)〉框中的〈載荷T＞、＜載荷-2＞文本框中數(shù)值顯示為“0.00”，然后再檢查＜＞框中＜試驗(yàn)載荷＞文本框數(shù)值顯示為“0.00”。2.在使用1000g或100g力傳感器時(shí)，因使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載，所以不需要載荷調(diào)零。

摩擦力零點(diǎn)的調(diào)整：檢查上試樣是否離開(kāi)下試樣，載荷傳感器應(yīng)在卸載狀態(tài)。1?在使用200N力傳感器時(shí)，先調(diào)整儀器控制箱前面板摩擦力I調(diào)零、摩擦力II調(diào)零旋鈕，使屏幕主控窗口左下方，＜零點(diǎn)調(diào)節(jié)＞框中的＜摩擦力1＞、＜摩擦力2＞文本框中數(shù)值顯示為“0.00”，然后再檢查＜測(cè)量顯示＞框中＜摩擦系數(shù)＞文本框數(shù)值顯示為“0.00”。2.在使用1000g或100g摩擦力傳感器時(shí)，因使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載，所以只調(diào)整儀器控制箱前面板1Kg力調(diào)零、100g力調(diào)零旋鈕，使〈測(cè)量顯示＞框中＜摩擦系數(shù)＞文本框數(shù)值顯示為“0.00”即可。調(diào)整好載荷零點(diǎn)、摩擦力零點(diǎn)后，單擊＜啟動(dòng)按鈕＞，開(kāi)始測(cè)試。儀器將按照試驗(yàn)設(shè)定參數(shù)，自動(dòng)加載、并繪制數(shù)據(jù)圖形，試驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)停機(jī)。

試驗(yàn)結(jié)果顯示如圖5-5所示：

2、測(cè)試數(shù)據(jù)的圖表制作

測(cè)試數(shù)據(jù)為實(shí)際測(cè)量值,以文本文件的格式存儲(chǔ)。測(cè)量數(shù)據(jù)文件的參數(shù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)順序如下：

卜…18行為試驗(yàn)條件輸入?yún)?shù)，樣品編號(hào)、加載載荷、運(yùn)行速度、旋轉(zhuǎn)半徑、長(zhǎng)度、掃描長(zhǎng)度、試驗(yàn)日期等。

從19--T020行開(kāi)始共分三列：

第一列運(yùn)行時(shí)間

第二列摩擦系數(shù)測(cè)量值

第三列掃描長(zhǎng)度值

第四列磨痕深度測(cè)量值

數(shù)據(jù)文件可以***.txt文本文件方式打開(kāi)。也可用MicrosoftExcel電子

表格工具軟件打開(kāi)，進(jìn)行繪圖并轉(zhuǎn)換為電子圖表文件存儲(chǔ)格式。

數(shù)據(jù)文件的圖形制作的操作方法：

打開(kāi)電子圖表工具軟件，進(jìn)入操作界面。

打開(kāi)***.txt測(cè)試數(shù)據(jù)文件。設(shè)定導(dǎo)入起始行為20(刪除輸入的參數(shù)),選擇逗號(hào)為分隔符。在列數(shù)據(jù)格式中選擇“文本”，之后點(diǎn)擊“完成”。測(cè)量數(shù)據(jù)全部顯示在A1,B1,C1,D1列上。A1列為試驗(yàn)時(shí)間,B1列為摩擦系數(shù),C1列為掃描長(zhǎng)度，D1列為表面輪廓。

選取任意兩列或全部列,點(diǎn)擊工具欄圖表向?qū)?彈出圖表向?qū)Т绑w,選擇圖表類型中的折線圖。鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊“下一步”,彈出圖表向?qū)Т绑w,再點(diǎn)擊

“下一步”，彈出圖表向?qū)Т绑w，在“圖表標(biāo)題：分類(X)軸：數(shù)值(Y)軸

中填寫(xiě)完成后點(diǎn)擊“下一步”，再點(diǎn)擊“完成”。圖表制作好了以后，用戶可根據(jù)情況修改繪圖區(qū)或分類軸。

詳細(xì)操作說(shuō)明請(qǐng)參閱MicrosoftExcel軟件應(yīng)用參考書(shū)。

3．主控箱前面板操作元件安裝圖如圖5-6所示

1.風(fēng)扇2.電源指:

3.

『i燈3?電源開(kāi)關(guān)4.摩擦力I調(diào)零旋鈕5

6.載荷I調(diào)零旋鈕7.載荷II調(diào)零旋鈕屈.10

摩擦

摩擦力調(diào)零旋鈕9.1000g摩擦力調(diào)

II調(diào)零旋鈕

零旋鈕

圖5-6主控箱前面板操作元件安裝圖

五．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

儀器使用的計(jì)算機(jī)為專用控制機(jī)。嚴(yán)禁更改操作系統(tǒng)、格式化硬盤(pán)、上網(wǎng)、游戲和影響計(jì)算機(jī)安全的操作。

儀器使用完畢后，必須關(guān)閉主控制箱電源，以免主機(jī)電機(jī)長(zhǎng)期通電過(guò)熱燒。

定期向儀器運(yùn)動(dòng)部件滑軌、絲杠、軸承、齒輪等加注潤(rùn)滑脂。保持儀器表面干燥或涂少許潤(rùn)滑油，防止生銹。

（4）儀器在出廠前，載荷、摩擦力及位移傳感器均已調(diào)整準(zhǔn)確，一般不需再調(diào)整。如需調(diào)整請(qǐng)?jiān)谏a(chǎn)單位技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行。如有故障，生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)維修。本儀器應(yīng)存放在干燥，溫差小的室內(nèi)。長(zhǎng)期不用時(shí)應(yīng)在主機(jī)表面擦少量油脂，以防生銹。儀器用過(guò)一段時(shí)間請(qǐng)?jiān)诩虞d絲桿和平臺(tái)移動(dòng)絲桿上加適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑脂，轉(zhuǎn)動(dòng)部分滴少量潤(rùn)滑油。

六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)記錄

1．實(shí)驗(yàn)記錄

將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的表5-1中。

2．實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

（1）通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)的圖表制作，分別畫(huà)出三種實(shí)驗(yàn)條件下材料的摩擦系數(shù)圖。

（2）分析討論載荷（轉(zhuǎn)速或磨損時(shí)間）對(duì)材料磨損量和摩擦系數(shù)的影響（要求畫(huà)圖并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析）。

金屬材料摩擦磨損性能實(shí)驗(yàn)報(bào)告

、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

摩擦磨損設(shè)備型號(hào)：稱重天平型號(hào)

試樣材料：試樣尺寸：

對(duì)磨偶件：

表5-1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

測(cè)試

內(nèi)容

試樣

編號(hào)

運(yùn)行長(zhǎng)度

/mm

運(yùn)行速度轉(zhuǎn)/分

載荷

/N

磨損時(shí)間

/min

試樣質(zhì)量（試驗(yàn)

前）/g

試樣質(zhì)量（試驗(yàn)

后）/g

磨損量

/g

摩擦

系數(shù)

載何的影響

轉(zhuǎn)速的影響

磨損時(shí)間的影響

注：每一小組做一個(gè)摩擦磨損試驗(yàn)，每三個(gè)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)共用，分別討論載荷、轉(zhuǎn)速或磨損時(shí)間對(duì)材料摩擦磨損性能的影響。

二、畫(huà)出3種實(shí)驗(yàn)條件下金屬材料的摩擦系數(shù)圖。

三、分析討論載荷（或轉(zhuǎn)速、磨損時(shí)間）對(duì)材料磨損量和摩擦系數(shù)的影響（要求畫(huà)圖并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析）。

實(shí)驗(yàn)六拉伸實(shí)驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、觀察分析低碳鋼、鑄鐵、鋁材等材料拉伸壓縮機(jī)彎曲過(guò)程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；

2、測(cè)定低碳鋼拉伸時(shí)的屈服極限q,強(qiáng)度極限入，延伸率8和截面收縮率屮；用引伸計(jì)測(cè)定塑性材料的彈性模量。

3、觀察分析比較不同材料的試驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；

4、認(rèn)識(shí)典型塑性材料力學(xué)性能特點(diǎn)和斷裂特征。

5、掌握萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的基本操作；

二、試驗(yàn)設(shè)備及試樣

1、微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)如圖6-1所示。

圖6-1拉伸機(jī)主題圖

2、游標(biāo)卡尺

3.低碳鋼、鑄鐵、等拉伸試樣（一般為圓形截面）,l0=1Od=1OOmm，將10十等分，用畫(huà)線機(jī)刻劃圓周等分線，或用打點(diǎn)機(jī)打上等分點(diǎn)。

注：金屬拉伸試驗(yàn)試樣目前可遵循國(guó)標(biāo)GB/T228-2OO2附錄A、B、C、D。三、試驗(yàn)原理及方法（以低碳鋼為例）

1、屈服極限a及強(qiáng)度極限ab的測(cè)定

sb

試樣加載到達(dá)屈服階段時(shí)，低碳鋼的P-Al曲線呈鋸齒形（圖6-2）。與最高載荷對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為上屈服極限，它受變形速度和試樣形狀的影響，一般不作為強(qiáng)度指標(biāo)。同樣，載荷首次下降的最低點(diǎn)（初始瞬時(shí)效應(yīng)）也不作為強(qiáng)度指標(biāo)。一般把初始瞬時(shí)效應(yīng)之后的最低載荷Ps對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為屈服極限as。因?yàn)檫M(jìn)入屈服階段時(shí)，示力指針停止前進(jìn)，并開(kāi)始倒退，這時(shí)應(yīng)注意指針的波動(dòng)情況，捕捉指針?biāo)傅淖畹洼d荷P。以試樣的初始橫截面面積A0除P,即得屈服極限。

sOs

P

Q二一

sA

O

屈服階段過(guò)后，進(jìn)入強(qiáng)化階段，試樣又恢復(fù)了承載能力，如圖6-2。載荷到達(dá)最大值Pb時(shí)，試樣某一局部的截面明顯縮小，出現(xiàn)“頸縮”現(xiàn)象。這時(shí)示力度

2、延伸率8及斷面收縮率屮的測(cè)定

試樣的標(biāo)距原長(zhǎng)為10,拉斷后將兩端試樣緊密地對(duì)接在一起，量出拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)為11，延伸率為

/-/

5=-40X100%

/

0

斷口附近塑性變形最大，所以L］的量取與斷口的部位有關(guān)。如斷口發(fā)生于10的兩端或在10之外，則試驗(yàn)無(wú)效，應(yīng)重作。若斷口距L0—端的距離＜03（圖6-3b和c）,則按下述斷口移中法測(cè)定人。在拉斷后的長(zhǎng)段上，由斷口處取約等于短段的格數(shù)得B點(diǎn)，若剩余格數(shù)為偶數(shù)（圖6-3b），取其一半得C點(diǎn)，AB長(zhǎng)為a，BC長(zhǎng)為b,則l=a+2b。當(dāng)長(zhǎng)段剩余格數(shù)為奇數(shù)（圖6-4c）,取剩余格數(shù)減1后的一半得C點(diǎn)，加1后的一半得C］點(diǎn)，AB、BC和BC］的長(zhǎng)度分別為a、b1和b2，則l1=a+b1+b2o

試樣拉斷后，設(shè)頸縮處的最小橫截面面積為A,由于斷口不是規(guī)則的圓形，應(yīng)在兩個(gè)相互垂直的方向上量取最小截面的直徑，以其平均值計(jì)算A，然后按下式計(jì)算斷面收縮率:

X100%

屮

0

四、電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1、試件

在試件的標(biāo)距范圍l內(nèi)，用游標(biāo)卡尺分別測(cè)得試件兩端及中部三個(gè)截面I、0

II、III的直徑，每處在相互垂直的兩個(gè)方向上各測(cè)一次，取平均值為該處的直

徑，以三處測(cè)量結(jié)果中的最小值作為d，計(jì)算試件的橫截面的面積A，A取三

000位有效數(shù)字。將試樣的各項(xiàng)參數(shù)輸入到系統(tǒng)中。

2、調(diào)整試驗(yàn)機(jī)

開(kāi)啟試驗(yàn)機(jī)，打開(kāi)測(cè)試桌面上的TestExpest圖標(biāo)（如圖6-4所示），隨后出現(xiàn)如圖6-5的登陸界面。

圖6-4測(cè)試圖標(biāo)圖6-5登陸界面

進(jìn)入登陸界面后出現(xiàn)了主運(yùn)行圖，如圖6-6所示，軟件上端有文件、方法、數(shù)據(jù)、試驗(yàn)、用戶、橫梁和幫助等幾個(gè)子菜單。

第三欄有試驗(yàn)操作、方法定義、數(shù)據(jù)處理幾個(gè)子菜單，具體數(shù)值及其相關(guān)內(nèi)容見(jiàn)圖6-7、6-8、6-9、6-10、6-11、6-12。

具體運(yùn)行時(shí)首先先開(kāi)啟試驗(yàn)操作中電腦的圖標(biāo)進(jìn)行聯(lián)機(jī)，隨后其右側(cè)圓形圖標(biāo)會(huì)變綠，下方也出現(xiàn)了數(shù)值的變化，如圖6-7所示。再點(diǎn)擊綠色圖標(biāo)進(jìn)行啟動(dòng)，這時(shí)整個(gè)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出響聲，隨后整個(gè)界面燈會(huì)亮起，此時(shí)可以進(jìn)行試驗(yàn)操作。

如圖6-9所示，首先在方法定義界面中先將試驗(yàn)方法、樣品符號(hào)系統(tǒng)、報(bào)告輸出語(yǔ)言測(cè)定試件的樣式、大小等輸入。選取試驗(yàn)中想要測(cè)定的數(shù)值。其次在右欄中選取試驗(yàn)想要得到的參數(shù)數(shù)值。在設(shè)備與通道界面中和控制與采集界面中分別設(shè)定合適的數(shù)值，一般試驗(yàn)中拉伸速度不宜過(guò)快。

□利

圖6-7開(kāi)啟聯(lián)機(jī)后試驗(yàn)操作界面

」〃方法名=塑料拉伸1TestExpert.NET管理員□面岡

文件E方法吐數(shù)據(jù)R試驗(yàn)匸用戶U橫梁C幫助E

試驗(yàn)操作|方法定義|數(shù)據(jù)處理|

狀度

形長(zhǎng)

樣行度度距試平寬厚標(biāo)

■fe-W

75.000

mm

10.000

ITLHl

5.000

JTLHL

60.000

mm

應(yīng)力

IPa

伸長(zhǎng)率

%

速度mm/min

圖6-6主運(yùn)行圖試驗(yàn)操作界面

文件E方法M數(shù)據(jù)R試驗(yàn)工用戶世橫梁匚幫助H

①呼3住町I■算冕試驗(yàn)操作I方法定義］數(shù)據(jù)處理I

AH

樣行度度距試平寬厚標(biāo)

試樣輸A.

I單位

板材

75.000

mm

10.000

min

5.000

mm

60.000

min

應(yīng)力

伸長(zhǎng)率

速度

-12.929

0.000

50.000

IPa

?

mm/min

■3oee

圖6-9方法定義中基本設(shè)置的界面

試騎操作|方法定義|數(shù)據(jù)處理］

試樣輸入

|單位

?||

狀度

形長(zhǎng)

樣行度度距試平寬厚標(biāo)

板材

75.000mm

10.000min

5.000mm

60.000min

應(yīng)力

-12.908

IPa

伸長(zhǎng)率

0.000

速度

50.000

圖6-8開(kāi)啟啟動(dòng)后試驗(yàn)操作界面

試驗(yàn)操作［芳薩走翅|數(shù)據(jù)處理|

BH軀修?|一SJ?怒娣鏗

|簡(jiǎn)體中丈3

方法類型：

岡3

采用的名稱符號(hào)系統(tǒng):

測(cè)試及報(bào)告輸出語(yǔ)言:

設(shè)置計(jì)算方法及輸入

編輯打印文檔

可選計(jì)算項(xiàng)目：

設(shè)置統(tǒng)計(jì)值

設(shè)置報(bào)告標(biāo)題

設(shè)置復(fù)查曲線

編輯單試驗(yàn)打印文檔

已選計(jì)算項(xiàng)目：

試鸚結(jié)果是否修約：

試樣形狀及尺寸一

形狀：廚3疋同組試樣尺寸相同

平行長(zhǎng)度：,75.i：ii：ii：iirim編輯

寬度：

厚度:

原始標(biāo)距:

編輯

眉"[1[11]JTUTL]

.S雖雖力力:L:t比0里延總荷長(zhǎng)憐力衢詼脇眈力服服拊幫型里能總九幕伸應(yīng)悅丈服屈屈服屈屈定定定能伸定大伸后后裂面」斷上下屈上下規(guī)規(guī)規(guī)總定規(guī)最定斷斷斷斷

強(qiáng)度0.

強(qiáng)度）

強(qiáng)度

01%

2%

抗拉強(qiáng)度

彈性模量

斷裂總伸長(zhǎng)率

廠不允許重新計(jì)算

計(jì)算間隙預(yù)負(fù)荷：

0.005kN

編輯

■二Q”

圖6-11方法定義中控制與采集的界面

試驗(yàn)操作方法定義I叛據(jù)處理］

值艮7J

下

艮

DP下上

位

■■3-

、耳

道

測(cè)測(cè)

檢檢

不不

變變

改改

不不

a

MJTLFkmM%

常規(guī)J限定值］

設(shè)備參數(shù)

取消|

控制類型:

通道：

單位：

小數(shù)位數(shù):

極性：

圖6-10方法定義中設(shè)備及通道的界面

系統(tǒng)活零選擇：I試驗(yàn)前消除間隙后自動(dòng)蓿零F橫梁初始移動(dòng)右向：向卞3采樣數(shù)據(jù)是否保存：麗3

采樣頻率：

試驗(yàn)遠(yuǎn)度：

調(diào)節(jié)間隙預(yù)負(fù)荷:

調(diào)節(jié)間隙遠(yuǎn)度：

常用調(diào)節(jié)速度：

廠黴活返回.

返回速度：10.000nuTL/'nin漏輯

廠試驗(yàn)完成后橫梁自動(dòng)返回

試驗(yàn)終止條件：暉3

圖6-12數(shù)據(jù)處理的界面

3、安裝試件

啟動(dòng)升降馬達(dá)，注意界面中右下角第二個(gè)類似于把手的圖標(biāo)“J”可點(diǎn)擊其進(jìn)行機(jī)器高速和低速的升降運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)整工作臺(tái)至適當(dāng)高度，自下而上裝上夾頭和試件，并使試件安裝牢固且垂直。安裝彈性引伸計(jì)，用于測(cè)定彈性模量

4、進(jìn)行試驗(yàn)

開(kāi)動(dòng)綠色按鈕“”試驗(yàn)機(jī)并緩慢勻速加載。注意觀察測(cè)曲線的變化,在過(guò)了彈性應(yīng)變后取下引伸計(jì)，隨后繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試，適當(dāng)調(diào)整加載速度。

發(fā)生屈服后，繼續(xù)加載直至試件斷裂。在斷裂前注意觀察頸縮現(xiàn)象。試件斷裂后停機(jī)。

取下試件。將斷裂試件的兩段對(duì)齊并盡量擠緊，用游標(biāo)卡尺測(cè)量拉斷后的試件標(biāo)距l(xiāng)，并對(duì)接好斷口，分別測(cè)量試件斷口處的直徑，在互相垂直的

1

方向上各測(cè)一次，取平均值作為該處的直徑，計(jì)算試件斷口處的橫截面面積A。

1

(4)打印或?qū)С鏊钄?shù)據(jù)進(jìn)行處理。

脆性材料如鑄鐵的拉伸實(shí)驗(yàn)原理、步驟同上，所不同的是鑄鐵沒(méi)有明顯的屈服極限，并且在受力較小的情況下，就發(fā)生斷裂。

材料拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告

姓名班級(jí)學(xué)號(hào)年月日

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

二、實(shí)驗(yàn)所用材料及設(shè)備

三、數(shù)據(jù)記錄和處理

試樣名稱：

試驗(yàn)前

試驗(yàn)后

標(biāo)距l(xiāng)0(mm)

標(biāo)距l(xiāng)0(mm)

試樣

直徑d0(mm)

直徑d0(mm)

尺寸

截面面積

A0（mm2）

截面面積

A0（mm2）

試樣

簡(jiǎn)圖

屈服載荷Ps=屈服極限os=

強(qiáng)度極限ob=

斷后伸長(zhǎng)率8=

最大載荷Pb=

斷面收縮率9=

試樣名稱：

試驗(yàn)前

試驗(yàn)后

標(biāo)距l(xiāng)0(mm)

標(biāo)距l(xiāng)0(mm)

試樣

直徑d0(mm)

直徑d0(mm)

尺寸

截面面積

A0(mm2)

截面面積

A0(mm2)

試樣

簡(jiǎn)圖

屈服載荷Ps=屈服極限os=

強(qiáng)度極限ob=

斷后伸長(zhǎng)率8=

最大載荷Pb=

斷面收縮率9=

試樣名稱：

試驗(yàn)前

試驗(yàn)后

標(biāo)距l(xiāng)0(mm)

標(biāo)距l(xiāng)0(mm)

試樣

直徑d0(mm)

直徑d0(mm)

尺寸

截面面積

A0(mm2)

截面面積

A0(mm2)

試樣

簡(jiǎn)圖

屈服載荷Ps=屈服極限as=

最大載荷Pb=強(qiáng)度極限ob=

斷后伸長(zhǎng)率8=斷面收縮率9=

試樣名稱：

試驗(yàn)前

試驗(yàn)后

標(biāo)距l(xiāng)0(mm)

標(biāo)距l(xiāng)0(mm)

試樣

直徑d0(mm)

直徑d0(mm)

尺寸

截面面積

A0（mm2）

截面面積

A0（mm2）

試樣

簡(jiǎn)圖

屈服載荷Ps=屈服極限os=

強(qiáng)度極限ob=

斷后伸長(zhǎng)率8=

最大載荷Pb=

斷面收縮率9=

試樣拉伸曲線AL

>

AL

試樣拉伸曲線

四、思考題

1、金屬材料拉伸試驗(yàn)可測(cè)得哪些力學(xué)性能指標(biāo)？這些指標(biāo)有什么工程意義？

2、碳鋼拉伸曲線分幾個(gè)階段,各有何特點(diǎn)？

3、什么叫材料的屈服極限，如何測(cè)定?塑性材料如果沒(méi)有明顯的屈服現(xiàn)象,如何確定屈服強(qiáng)度?

4、低碳鋼延伸率8在載荷一位移曲線上如何表示？從試件上和曲線上確定8數(shù)值是否相同？為什么?

5、為什么拉伸試驗(yàn)必須采用標(biāo)準(zhǔn)試樣或比例試樣？材料和直徑相同而長(zhǎng)短不同的試樣，它們的延伸率是否相同？

6、彈性變形、塑性變形各有什么特點(diǎn)？

7、什么叫韌性？在拉伸曲線上如何表現(xiàn)？

8、試驗(yàn)時(shí)如何觀察低碳鋼的屈服極限？

9、彈性模量定義是什么？在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意哪些問(wèn)題

10、影響拉伸試驗(yàn)結(jié)果的主客觀因素是什么？在試驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)怎樣處理？

實(shí)驗(yàn)七材料的壓縮實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、測(cè)定鑄鐵的抗拉強(qiáng)度極限、低碳鋼壓縮時(shí)的屈服極限；

2、觀察鑄鐵、低碳鋼、混凝土砌塊、大理石、花崗巖壓縮時(shí)的破壞現(xiàn)象，

比較塑性材料和脆性材料機(jī)械性質(zhì)的區(qū)別；

3、學(xué)習(xí)、掌握萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行壓縮時(shí)的使用方法及工作原理。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)；

2、游標(biāo)卡尺。

注：金屬?gòu)澢W(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-2002

三、實(shí)驗(yàn)試件

實(shí)驗(yàn)所用試件如下圖7-1所示，壓縮試件通常采用矩形或圓柱形試樣，圖示

為圓柱形試樣。

圖7-1壓縮試件

四、實(shí)驗(yàn)原理

1、壓縮試驗(yàn)裝置

壓縮試驗(yàn)在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，裝置介紹如拉伸試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)所示

2、規(guī)定總壓縮力的測(cè)定

tc

試樣壓縮時(shí)，其標(biāo)距的總壓縮變形（彈性和塑性變形之和）達(dá)到規(guī)定的原始標(biāo)距百分比時(shí)的應(yīng)力，即為規(guī)定總壓縮應(yīng)力。

3、壓縮屈服點(diǎn)Q的測(cè)定

sc

試樣壓縮時(shí)，當(dāng)達(dá)到力不再增加而仍然繼續(xù)變形所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力即為壓縮屈服點(diǎn)。

4、抗拉強(qiáng)度a的測(cè)定

bc

試樣壓縮至破壞過(guò)程中的最大應(yīng)力即抗壓強(qiáng)度。

五、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)

1、試件準(zhǔn)備：壓縮試件應(yīng)在跨距的兩端和中間處分別測(cè)量其高度和寬度。取用三處直徑測(cè)量值的算術(shù)平均值和三處高度測(cè)量值的算術(shù)平均值，作為試件的寬度和高度。

2、試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備。

3、安裝夾具，放置試件：根據(jù)試樣情況選擇彎曲夾具，安裝到試驗(yàn)機(jī)上，檢查夾具，設(shè)置好跨距，放置好試件。

4、開(kāi)始試驗(yàn)。

5、記錄數(shù)據(jù)。

6、試驗(yàn)結(jié)束：試驗(yàn)結(jié)束后，清理好機(jī)器，關(guān)斷電源。

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理

總壓縮力a

tc

壓縮屈服點(diǎn)a

sc

抗拉強(qiáng)度a

bc

七、思考題

1、壓縮試驗(yàn)適用于哪些金屬材料的塑性的測(cè)試？

2、比較低碳鋼和鑄鐵機(jī)械性質(zhì)的區(qū)別。

3、試述壓縮試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)的不同。

實(shí)驗(yàn)八材料的彎曲實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、采用三點(diǎn)彎曲對(duì)矩形橫截面試件施加彎曲力，測(cè)定其彎曲力學(xué)性能；

2、學(xué)習(xí)、掌握萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的使用方法及工作原理。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)；

2、游標(biāo)卡尺。注：金屬?gòu)澢W(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T