金属的拉伸实验的实验目的

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：

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

低碳钢的拉伸实验

一、实验名称

低碳钢的拉伸实验。 二、实验目的

1．测定低碳钢的屈服极限σs、强度极限σb、伸长率δ和断面收缩率Ψ； 2．观察低碳钢拉伸过程中的弹性变形、屈服、强化和缩颈等物理现象； 3. 熟悉材料试验机和游标卡尺的使用。 三、实验设备

1．手动数显材料试验机 2．MaxTC220试验机测试仪 3．游标卡尺 四、试样制备

低碳钢试样如图所示，直径d=10mm，测量并记录试样的原始标距L0。

五、实验原理

1. 材料达到屈服时，应力基本不变而应变增加，材料暂时失去了抵抗变形的能力，此时的应力即为屈服极限σs。

2. 材料在拉断前所能承受的最大应力，即为强度极限σb。

3. 试样的原始标距为L0，拉断后将两段试样紧密对接在一起。量出拉断后的长度L1，伸长率为拉断后标距的伸长量与原始标距的百分比，即

??L1?L0?100% L04. 拉断后，断面处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比为断面收缩率，即

A0?A1???100%

A0式中A0—试样原始横截面积；A1—试样拉断后断口处最小横截面积。

六、实验步骤

1．调零。打开力仪开关，待示力仪自检停后，按清零按钮，使显示屏上的按钮显示为零

48

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：

［1］朱业超，毛炯辉，王若平，等．析出相质点对取向硅钢二次再结晶的

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

1999，20（1）：24-26．物的沉淀［J］．特殊钢，

．钢铁研究学报，1997，9（5）：25-28．和AlN析出形态研究［J］

［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-

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

金属材料的拉伸试验

实验日期 实验地点 报告成绩 实验者 班组编号 环境条件 ℃、 %RH 一、实验目的：

二、使用仪器设备：

三、实验原理：

四、实验数据记录：

表一、试样原始尺寸测量

标 距Lo /mm 1 低碳钢 铸 铁

直 径 do /mm 截 面I 2 平均 1 截 面II 2 平均 1 截 面III 2 平均 材 料 原始横截面面积 So/mm2 50.00 50.00 表二、试验数据记录 单位：kN

上屈服载荷FeH ╱ 下屈服载荷FeL ╱ 表三、试样断后尺寸测量

屈服载荷Fe ╱ 最大载荷Fm 材 料 低碳钢 铸 铁 材 料 低碳钢 铸 铁 标 距Lu/mm 断后伸长 Lu－Lo/mm 颈部最小直径du/mm 1 ╱ 2 ╱ 平均 ╱ 颈部最小横截面面积Su/mm2

材料力学第一次电测实验

金属材料的拉伸实验（电子）

一．实验目的

1．测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服极限σs，强度极限σb，延伸率δ和断面收缩率ψ。

2．测定铸铁材料在常温静载下的强度极限σb。

3．观察低碳钢﹑铸铁在拉伸过程中出现的各种现象，分析P-△L图的特征。

4．比较低碳钢与铸铁力学性能的特点和试件断口情况分析其破坏原因。

5．了解微机控制电子万能材料试验机的构造原理，学习其使用方法。

二．仪器设备

1．微机控制电子万能材料试验机

2．游标卡尺

三．试件

在测试某一力学性能参数时，为了避免试件的尺寸和形状对实验结果的影响，便于各种材料力学性能的测试结果的互相比较，采用国家标准规定的比例试件。国家标准规定比例试件应符合以下关系：L0=K 。对于圆形截面试件，K值通常取5.65或11.3。即直径为d0的圆形截面试件标距长度分别为5d0和10d0。本试验采用L0=10d0的比例试件。

图3-4-1

四．测试原理

实验时，实验软件能够实时的绘出实验时力与变形的关系曲线，如图3-4-2所示。

图3-4-2

1．低碳钢拉伸

⑴．弹性阶段

材料力学第一次电测实验

弹性阶段为拉伸曲线中的OB段。在此阶段，试件上的变形为弹性变形。OA段直线为线弹性阶段，表明载荷与变形之间满足正比例关