金属的拉伸实验原理总结

实验1 金属的拉伸实验

一、实验目的

测定低碳钢在拉伸过程中几个力学性能指标：屈服极限σs，强度极限σb，断后伸长率δ和断面收缩率Ψ；

观察低碳钢在拉伸过程中所出现的各种变形现象，分析力与变形之间的关系，即P-△L曲线的特征；

观察低碳钢拉伸试样断口特征；

掌握材料试验机等实验设备和工具的使用方法。 二、实验原理

材料的力学性能反映了材料受力后变形及破坏的特性，而力学性能只有通过试验才能得到。拉伸实验是测定材料在静载荷作用下力学性能的一个最基本的实验。金属的力学性能如：强度极限、屈服极限、伸长率、断面收缩率等指标均是由拉伸破坏实验确定的。

低碳钢试件在静拉伸试验中，通常可直接得到拉伸曲线。用准确的拉伸曲线可直接换算出应力应变曲线。低碳钢的P-△L（σ-ε）曲线是一个典型的形式，整个拉伸变形试验依次经过弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段。

?sb?cdefa?bO到a为弹性阶段，b-c为屈服阶段，

f?hg?b点所对应的应力值称为屈服极限。确

o?d?定屈服载荷Ps时，必须缓慢而均匀地使

图1-1 低碳钢拉伸应力-应变曲线 试件产生变形，同时还需要注意观察。

测力显示系统第一次下降的最小载荷即

为屈服载荷，继续加载，测得最大载荷Pb（e点）。试件达到最大载荷

金属材料的拉伸实验报告

实验日期2015年10月17 日 班级 9141010F03 学号91410100328 姓名 杨晓伟

1.使用设备及仪器型号

1电子万能试验机 2 游标卡尺

2.试件原始尺寸

材料 低碳钢 铸铁 标距 l0/mm 原始尺寸d0/mm 截面Ⅰ 1 2 平均 1 截面Ⅱ 2 平均 1 截面Ⅲ 2 平均 最小横 截面积 S0/mm2 78.66 79.29 88.74 10.06 87.78 10.04 10.06 10.06 10.02 10.06 10.04 10.02 10.00 10.01 10.06 10.05 10.08 10.08 10.08 10.06 10.04 10.05 3.试件断后数据

材料 屈服力 Fs/kN - 拉断力 Fm/kN 34.659 10.515 断后标距 l1/mm 118.16 - 颈缩处最小直径 1 6.00 - 2 6.00 - 平均 6.00 - 颈缩处最小截面面积S1/mm2 28.26 - 低碳钢 21.350 铸铁 4.实验结果

（1）低碳钢和铸铁拉伸F—ΔL曲线:

(2)低碳钢：

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次晶粒长大的作用，在800℃时部分MnSiN2分解并与基体中的Al作用生成AlN，加强了AlN的抑制作用。3）在高温二次再结晶退火阶段二次再结晶发生前，析出相质点的体积分数随温度升高而增大，之后体积分数迅速下降，二次再结晶开始。

4）抑制剂AlN作为低温板坯加热工艺生产普通取向硅钢的主抑制剂，在初次再结晶阶段，析出相质点

B钢中AlN析出相分布密度与AlN+MnS方案的Hi-所以，具备了很好的抑制能力，能质点分布密度相当，

够试制出相当于27Q120产品。

参考文献：

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J］．金属热处理，2009，34（6）：29-32．影响［［2］张

颖，傅耘力，汪汝武，等．高磁感取向硅钢中的抑制剂［J］．中

宇，何忠治，等．高磁感取向硅钢常化处理过程中氮化宇，何忠治，等．高磁感取向硅钢中抑制剂质点硫化物

2008，18（11）：4-18．国冶金，［3］蒙肇斌，赵［4］蒙肇斌，赵

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［5］马红旭，J］．李友国．硅钢中析出物的尺寸分布及体积分数的测定［

2002，20（3）：330-

实验九 用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量

弹性模量是衡量材料受力后发生形变大小的重要参数之一，弹性模量越大，越不易发生形变。本实验采用拉伸法测量杨氏弹性模量。实验中，涉及到较多长度量的测量，根据不同测量对象，选用不同的测量仪器。本实验要求能通过

1.掌握用光杠杆法测量微小长度的原理和方法。

2.用杨氏弹性模量仪，掌握拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量。 3.学会用逐差法处理实验数据。 【实验仪器】

杨氏弹性模量仪，钢卷尺，水准仪，螺旋测微器。 【实验原理】

一、拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量

设一粗细均匀的金属丝长为L，截面积为S，上端固定，下端悬挂砝码，金属丝在外力F的作用下发生形变，伸长ΔL。根据胡克定律，在弹性限度内，金属丝的胁强FS和产生的胁变?LL成正比。

即

F?L （9-1） ?ESLFL （9-2） S?L或 E?式中比例系数E称为杨氏弹性模量。在国际单位制中，杨氏弹性模量的单位为牛每平方米，记为N?m?2。

实验证明，杨氏弹性模量与外力F、物体的长度L和截面积S的大小无关，它只决定

篇一：大学物理设计性实验用拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量

用拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量误差分析

一、引入

杨氏弹性是描述固体材料抵抗形变的能力的物理量，它与固体材料的几何尺寸无关，与外力大小无关，只决定于金属材料的性质，它的国际单位为：牛/米2（N/m2），它是表征固体材料性质的重要物理量，是选择固体材料的依据之一，是工程技术中常用的参数。杨氏弹性模量测量的常用方法：

1、万能试验机法：在万能试验机上做拉伸或压缩试验，自动记录应力和应变的关系图线，从而计算出杨氏弹性模量。

2、静态拉伸法（本实验采用此法），它适用于有较大形变的固体和常温下的测量，它的缺点是：①因为载荷大，加载速度慢，含有驰豫过程。所以它不能很真实地反映出材料内部结构的变化。②对脆性材料不能用拉伸法测量；③不能测量材料在不同温度下的杨氏弹性模量。

3、动态悬挂法：将试样（圆棒或矩形棒）用两根线悬挂起来并激发它作横向振动。在一定条件下，试样振动的固有频率取决于它的几何形状、尺寸、质量以及它的杨氏弹性模量，如果我们在实验中测出了试样在不同温度下的固有频率，就可以算出试样在不同温度下的杨氏弹性模量。此法克服了静态拉伸法的缺点，具有实用价值，是国家标准规定的一种测量方法。

本实验学会用拉伸法测定

用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量

一、 实验目的

1.学会用光杠杆法测量杨氏弹性模量； 2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理； 3.学会用逐差法处理实验数据；

4.学会不确定的计算方法，结果的正确表达； 5.学会实验报告的正确书写。 二、 实验仪器

杨氏弹性模量测量仪(型号见仪器上)（包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码）、 钢卷尺（0-200cm ,0.1 、游标卡尺(0-150mm,0.02)、螺旋测微器(0-150mm,0.01) 三、 实验原理

在外力作用下，固体所发生的形状变化成为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中，只研究金属丝弹性形变，为此，应当控制外力的大小，以保证外力去掉后，物体能恢复原状。

最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长L，截面积为S，沿长度方向施力F后，物体的伸长?L，则在金属丝的弹性限度内，有：

F E?S

?LL我们把E称为杨氏弹性模量。

如上图：

?L??tg????x?x??L???n （?n?n2?n0） ?2D?n??2??D?

FF12?d8FLDSE??4?2

?Lx?dx??n?nL2DL四、 实验内容

篇一：液压拉伸器概述

液压螺栓拉伸器概述

常州卓泰液压（ZOTY）在液压拉伸器的研发和制造方面有多年经验。可以为客户提供整套个性化螺栓拆松和紧固工序的解决方案。卓泰液压（ZOTY）制造的液压拉伸器不仅能够提供精确的预定载荷，还可以对多个螺栓同时进行紧固。

卓泰液压（ZOTY）液压拉伸器在船舶行业、石油化工、电力、冶金、桥梁、铁路和重型机械等工业领域的应用经验证明了它的安全、简单、精确、经济。尤其是在严重污染或空间受到限制的工作环境中，液压拉伸器更是其他工具难以替代。

卓泰（ZOTY）液压拉伸器共有四大类产品：

1、普通型ZTP系列：

2、互换型ZTH系列：

3、单级自动复位型ZTF系列

4、双级自动复位型ZTD系列：

卓泰（ZOTY）系列液压拉伸器工作原理

液压拉伸器主要用于各种规格螺栓的定值紧固和拆卸。液压拉伸器的工作原理是利用液压油缸直接对螺栓施加外力，使被施加力的螺栓在其弹性变形区内被拉长，螺栓直径微量变形，从而使螺母易于松动。

液压拉伸器安装螺栓中轴线的位置，用于对螺栓进行轴向拉伸，实现螺栓需要的拉伸量，而正是螺栓的这种拉伸量决定了螺栓紧固所需的夹紧力。螺栓受到拉伸时，螺母会与法兰接触面脱离开来，液压拉伸器下端有一个开口，供操作人员人工转动螺母，通常螺母的

总第186期

2011年第6期

HEBEIMETALLURGY

Total186Number62011，

金属拉伸试验屈服点影响因素分析

徐海云

（河北钢铁集团宣钢公司计量检验中心，河北宣化075100）

摘要：分析了金属拉伸试验屈服点的影响因素，诠释了屈服点选取时产生误差的原因以及应注意的事项，给出了宣钢公司操作经验供参考。关键词：拉伸；屈服点；打滑；变形；分析中图分类号：TG115．5

文献标识码：B

文章编号：1006－5008（2011）06－0012－03

ANALYSISABOUTINFLUENCE

FACTORSTOYIELDPOINTINMETALTENSIONTEST

XuHaiyun

（MeasureandInspectCenter，XuanhuaIronandSteelCompany，HebeiIronandSteelGroup，Xuanhua，He-bei，075100）

Abstract：Itisanalyzedtheinfluencefactorstoyieldpointinmetaltensiontest，explainedthereasonforerrorinselectingyieldpointaswellaskeysbeingpaid

金属板材拉伸试验标准试样类型及尺寸

标准试样的类型及尺寸见图2-1及表2-1。

图2-1标准试样的类型 表2-1标准试样的尺寸 单位：mm 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 厚度 a 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.0 1.2 1.5 2.0 2.25 2.5 3.0 4.0 6.0 宽度 b 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 过渡半径 r ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 原始标距 L0=kS0 21.14 21.88 22.60 23.30 23.97 24.63 25.27 27.68 30.95 35.73 37.90 37.95 43.76 54.00 61.89 平行长度 Lc=L0+2b 61.14 61.88 62.60 63.30 63.97 64.63 65.27 67.68 70.95 75.73 77