低碳鋼和鑄鐵拉伸試驗常溫，靜載下的軸向拉伸試驗是材料力學(xué)實(shí)驗中zui基本，應用zui廣泛的實(shí)驗。通過(guò)拉伸試驗，可以全面地測定材料地力學(xué)性能，如彈性、塑性、強度、斷裂等力學(xué)性能指標。彈性模量E是表征材料力學(xué)性能中彈性的重要指標之一，它反映了材料抵抗彈性變形的能力。這些性能指標對材料力學(xué)地分析計算、工程設計、選擇材料和新材料開(kāi)發(fā)都有極其重要的作用。

一、實(shí)驗目的

1、測定低碳鋼的下屈服點(diǎn)бSL、抗拉強度б b 、斷后伸長(cháng)率δ、斷面

收縮率ψ

2、驗證虎克定律，測定低碳鋼的彈性模量E

3、測定鑄鐵的抗拉強度бb

4、觀(guān)察分析兩種材料在拉伸過(guò)程中的各種現象

5、學(xué)習自動(dòng)繪制σ－ε曲線(xiàn)及微機控制電子實(shí)驗機、電子引伸計的

操作

二、檢驗儀器

1、微機控制電子實(shí)驗機(10T)

2、游標卡尺

3、低碳鋼和鑄鐵圓形拉伸試樣

三、實(shí)驗原理

1、低碳鋼拉伸

低碳鋼拉伸實(shí)驗過(guò)程分四個(gè)階段：

(1)、彈性階段OE，在此階段中的OP段拉力和伸長(cháng)成正比關(guān)系，表明鋼材的

稱(chēng)為應力和應變?yōu)榫€(xiàn)性關(guān)系。*遵循虎克定律б＝Eε，故點(diǎn)P的應力б

P 材料的比例極限。如圖1-1所示，當應力繼續增加達到材料的彈性極限б

E 對應的E點(diǎn)時(shí)，應力和應變間的關(guān)系不再是線(xiàn)性關(guān)系，但變形仍然是彈性的，即卸除拉力后變形*消失，工程上對彈性極限和比例極限不嚴格的區分它們。

（2）、屈服階段ES，當應力超過(guò)彈性極限到達S點(diǎn)時(shí)，應變有明顯的增加，而應力先是下降，然后作微小的波動(dòng)，在σ－ε曲線(xiàn)上出現鋸齒形線(xiàn)段。

這種應力基本保持不變，而應變顯著(zhù)增加的現象，稱(chēng)為屈服。在屈服階段內的zui高應力和zui低應力分別稱(chēng)為上屈服極限和下屈服極限。上屈服極限的數值與試樣形狀、加載速度等因素有關(guān)，一般不穩定。下屈服極限則有比較穩定的數值，能夠反應材料的性能。通常把下屈服極限稱(chēng)為屈服極限或屈服點(diǎn)，用бSL來(lái)表示。屈服應力是衡量材料強度的一個(gè)重要指標。其計算公式為бSL=F SL/A0

（3）、強化階段SB，過(guò)了屈服階段以后，試樣材料因塑性變形其內部晶體組織結構重新得到了調整，其抵抗變形的能力有所增強，隨著(zhù)拉力的增加，伸長(cháng)變形也隨之增加，拉伸曲線(xiàn)繼續上升。SB曲線(xiàn)段稱(chēng)為強化階段。強化階段中的zui高點(diǎn)B所對應的的應力бb是材料所承受的zui大應力，稱(chēng)為強度極限或抗拉強度。其計算公式為бb=F b/A0，它也是材料強度性能的重要指標。

（4）、頸縮和斷裂階段BK, 當拉力到達F b以后，變形主要集中于試樣的某一局部區域，該處橫截面積急劇減少，出現“頸縮”現象，此時(shí)拉力隨之下降，直至試樣被拉斷，其斷口形貌成杯椎狀。試樣的斷后伸長(cháng)率和斷面收縮率的測定為（1）延伸率：試樣標距原長(cháng)L0，拉斷后，將兩段試樣緊密地對接在一起，量出拉斷后地標距長(cháng)為L(cháng)1，則延伸率δ=(L1-L0)/L0*% ；（2）斷面收縮率：試樣拉斷后，設頸縮處的zui小橫截面積為A1，則斷面收縮率ψ=(A0-A1)/A0*%