1、機械性能實驗一實驗目的1 測定低碳鋼拉伸時的屈服極限 sl ，強度極限 b ，斷后伸長率 和斷面收縮率 ；2 測定鑄鐵拉伸時的強度極限 b ；3 觀察低碳鋼拉伸過程中的各種現象（包括屈服、強化和頸縮等） ，并繪出拉伸曲 線；4 觀察并比較低碳鋼、鑄鐵壓縮時的變形和破壞現象；5 觀察并比較低碳鋼、鑄鐵扭轉時的變形和破壞現象；6 熟悉試驗機和其他有關儀器的使用。二實驗儀器和設備1. CSS-44000 電子萬能材料試驗機；2. 扭轉試驗機3 游標卡尺及劃線機4. 拉伸試件、壓縮試件、扭轉試件。三實驗原理和方法1. 拉 伸實驗原理和方法sl和鑄鐵材料的由拉伸試驗來確定低碳鋼材料的拉伸力學性能 為低碳

2、鋼和鑄鐵的拉伸圖。拉伸力學b。 由材料力學知Psl sl slA0PbbbA0L1 L0 100%L0A0 A1 100%A0將被測材料按國標（其進行測定，用電子萬能試驗機進行加載。試驗時，利用 CSS-44000 電子萬能試驗機的計算機操作系統，輸入有關參數，不 但可以繪出被測材料的拉伸曲線圖，同時可以計算出首先，GB6397-86 )加工成標準試件，再根據（GB228-87 )對。下圖分別slb 、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 P

3、sl 。過了屈服階段，繼續加載，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極 限 b。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生的局 部變形，既有頸縮現象，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象。其強度極限 b 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 L0=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

4、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 CSS-44000 電子萬能試驗機的試驗步驟，打開EDC系統，打開計算機，根據計算機提示（或根據計算機操作詳細說明）輸入有關參數，系統進入試驗狀態。 安裝試件 先將試件裝夾在上夾頭中，然后使用手動盒升

5、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 根據計算機提示（或根據計算機操作詳細說明）進行試驗，直至試件拉斷，系統 退出試驗狀態。對于低碳鋼試件則進行下一步；對于鑄鐵試件則根據計算機提示打印 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1/3L 0，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 1/3L 0，則需進行斷口移中計算，計算所得長度即為斷后標距L1。（b）. 測量斷口直徑 在斷口處（即頸縮最細處）沿互

6、相垂直方向各測量一次直徑，取其平均直徑d1。將 L1、d1 根據計算機提示輸入。根據計算機提示打印出低碳鋼的拉伸曲線圖 和試驗結果。四壓縮、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象，因此實驗原理 和方法不在此祥敘。五思考題1. 測定材料的力學性能為什么要用標準試件？2. 材料拉伸時有哪些力學性能指標？3. 測定斷后伸長率 時，若斷面鄰近標距點的距離小于或等于L0/3 時，應如何處理？4. 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？5. 規定微量塑性伸長應力指標p、 r、 t 是在受力還是在卸力的情況下測定的？p0。2 和 r0。2 有何區別？ 實驗記錄參考表1試件原始尺寸2 。 實驗數據材料屈伏載荷（ N）最大載荷（N）拉斷 后 標頸縮處直徑（ mm ）