① 低碳鋼拉伸實驗應力-應變曲線,分幾個階段
分4個階段:
(1)彈性階段ob:這一階段試樣的變形完全是彈性的,全部卸除荷載後,試樣將恢復其原長。此階段內可以測定材料的彈性模量E。
(2)屈服階段bc:試樣的伸長量急劇地增加,而萬能試驗機上的荷載讀數卻在很小范圍內波動。如果略去這種荷載讀數的微小波動不計,這一階段在拉伸圖上可用水平線段來表示。若試樣經過拋光,則在試樣表面將看到大約與軸線成45°方向的條紋,稱為滑移線。
(3)強化階段ce試樣經過屈服階段後,若要使其繼續伸長,由於材料在塑性變形過程中不斷強化,故試樣中抗力不斷增長。
(4)頸縮階段和斷裂Bef試樣伸長到一定程度後,荷載讀數反而逐漸降低。此時可以看到試樣某一段內橫截面面積顯著地收縮,出現「頸縮」的現象,一直到試樣被拉斷。
(1)低碳鋼拉伸試驗有什麼特點擴展閱讀:
低碳鋼的變形過程有如下特點:
1、當應力低於σe時,應力與試樣的應變成正比,應力去除,變形消失,即試樣處於彈性變形階段,σe為材料的彈性極限,它表示材料保持完全彈性變形的最大應力。
2、當應力超過σe後,應力與應變之間的直線關系被破壞,並出現屈服平台或屈服齒。如果卸載,試樣的變形只能部分恢復,而保留一部分殘余變形,即塑性變形,這說明鋼的變形進入彈塑性變形階段。σs稱為材料的屈服強度或屈服點,對於無明顯屈服的金屬材料,規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限。
3、當應力超過σs後,試樣發生明顯而均勻的塑性變形,若使試樣的應變增大,則必須增加應力值,這種隨著塑性變形的增大,塑性變形抗力不斷增加的現象稱為加工硬化或形變強化。當應力達到σb時試樣的均勻變形階段即告終止,此最大應力σb稱為材料的強度極限或抗拉強度,它表示材料對最大均勻塑性變形的抗力。
在σb值之後,試樣開始發生不均勻塑性變形並形成縮頸,應力下降,最後應力達到σk時試樣斷裂。σk為材料的條件斷裂強度,它表示材料對塑性的極限抗力。
② 低碳鋼拉伸實驗的影響因素有哪些
1:取樣部位和方法
材料中因成分、組織、機構、缺陷加工變形等分布不均,使得同一批版甚至同一產品不同部權位出現差異,因此在切取楊培時,應嚴格按照GB/T-228附錄中的規定執行。
2:試驗設備
試驗設備直接影響結果數據的准確性和真實性,因此實驗時必須要保證試驗機在檢定的有效期內。如圖,為我院30T\60T\100T和200t四種實驗力的萬能試驗機,設備定期進行校驗和送檢。
3:試驗環境的影響
試驗環境主要包括環境溫度、夾持器具選擇的影響等。
4:試驗方法的選擇
試驗方法主要包括夾持方法、拉伸速率,拉伸橫截面積以及式樣尺寸的測量方法,在選擇測量式樣的尺寸時,宜選用外徑千分尺、
③ 低碳鋼拉伸試驗
實驗原理和步驟
● 原理部分:
低碳鋼是工程上最廣泛使用的材料,同時,低碳鋼試樣在拉伸試驗中所表現出的變形與抗力間的關系也比較典型。低碳鋼的整個試驗過程中工作段的伸長量與荷載的關系由拉伸圖表示。做實驗時,可利用萬能材料試驗機的自動繪圖裝置繪出低碳鋼試樣的拉伸圖即下圖中拉力F與伸長量△L的關系曲線。需要說明的是途中起始階段呈曲線是由於試樣頭部在試驗機夾具內有輕微滑動及試驗機各部分存在間隙造成的。大致可分為四個階段:
(1)彈性階段OA:這一階段試樣的變形完全是彈性的,全部卸除荷載後,試樣將恢復其原長。此階段內可以測定材料的彈性模量E。
(2)屈服階段AS』:試樣的伸長量急劇地增加,而萬能試驗機上的荷載讀數卻在很小范圍內(圖中鋸齒狀線SS』)波動。如果略去這種荷載讀數的微小波動不計,這一階段在拉伸圖上可用水平線段來表示。若試樣經過拋光,則在試樣表面將看到大約與軸線成45°方向的條紋,稱為滑移線。
(3)強化階段S』B 試樣經過屈服階段後,若要使其繼續伸長,由於材料在塑性變形過程中不斷強化,故試樣中抗力不斷增長。
(4)頸縮階段和斷裂BK 試樣伸長到一定程度後,荷載讀數反而逐漸降低。此時可以看到試樣某一段內橫截面面積顯著地收縮,出現「頸縮」的現象,一直到試樣被拉斷。斷口呈杯錐狀如右圖所示
利用原始標距內的殘余變形來計算材料斷後伸長率A和斷面收縮率Z,計算公式為:
式中L0為原始標距長度,S0為原始橫截面面積,Lu為試樣斷裂後標距長度,Su為試樣斷裂後頸縮處最小橫截面面積。
圖2-4 低碳鋼拉伸圖
● 步驟:
1在試樣的原始標距長度L0范圍內,用試樣劃線器細劃等分10個分格線
2.根據GB/T 228—2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》中第7章的規定,測定試樣原始橫截面面積。本次實驗採用圓形截面試樣,應在標距的兩端及中間處的兩個相互垂直的方向上各測一次橫截面直徑d,取其算術平均值,選用三處中平均直徑最小值,並以此值計算橫截面面積S0,其S0 =πd2/4。該計算值修約到四位有效數字(π取五位有效數字)。
3.打開試驗機,安裝試樣,可快速調節試驗機的夾頭位置,將試樣先夾持在上夾頭中,再升起下夾頭,將試樣夾牢並使之鉛直;
4.在計算機上輸入已測平均直徑中最小值等參數,並勾選所需測定的參數FeH值、下屈服點力FeL值和最大力Fm值,上屈服強度Reh,下屈服強度Rel抗拉強度Rm。將進油閥關閉,按試驗機上啟動鍵。同時,操作計算機軟體使之開始繪制曲線圖。
5..在載入實驗過程中,總的要求應是緩慢、均勻、連續地進行載入。並採用位移控制速率0.009mm/s。開始測定時至達到屈服強度階段,試樣平行長度的控制速率為0.009mm/S。達到強化階段後可適當增大速率至0.015mm/s。試樣拉斷後立即停機並先取下試樣,然後打開回油閥,使工作平台復位。
5.在實驗中,注意觀察拉伸過程四個特徵階段中的各種現象,記錄的上屈服點力FeH值、下屈服點力FeL值和最大力Fm值,上屈服強度Reh,下屈服強度Rel抗拉強度Rm
考慮軟體識別問題,手動定位並設置下屈服點。
6.將斷後試樣拼接並用游標卡尺測斷後標距Lu,和拉斷處最小斷面的直徑。
西安博匯試驗機
④ 低碳鋼和鑄鐵拉伸試驗為什麼要採用標準式樣
因為拉伸實驗中延伸率的大小與材料有關,同時與試件的標距長度有關,試回件局部變形較大的斷口部分,答在不同長度的標距中所佔比例也不同,因此在拉伸實驗中必須採用標准試件或比例試件。
拉伸夾具根據不同的試樣及試驗力大小,在結構上差別很大。大試驗力的試樣一般採用斜面夾緊結構,隨試驗力的增加,夾緊力隨之增加,台肩試樣採用懸掛結構等。
(4)低碳鋼拉伸試驗有什麼特點擴展閱讀:
金屬材料的高溫拉伸試驗所規定的性能指標與常溫拉伸試驗時基本相同,但一般是測定抗拉強度、屈服強度、斷後伸長率和斷面收縮率四大性能指標。由於做高溫短時拉伸試驗時,負荷持續時間的長短,對拉伸性能有顯著影響。快速拉斷短時高溫拉伸試樣時,抗拉強度值明顯提高。
屈服點或規定非比例伸長應力的情況也類似。因此國家標准中對高溫短時拉伸試驗時的拉伸速度作了嚴格限制。試樣的最大允許應變速度只及常溫拉伸試驗時的1/20。通常估計,做一次拉伸試驗,其負荷持續的時間不應小於15~20min。
⑤ 低碳鋼和鑄鐵的拉伸時的力學性能有什麼不同
一、力學性能不同
1、低碳鋼:拉伸時的應力-應變曲線主要分四個階段版:彈性階段、屈權服階段、強化階段、局部變形階段,在局部變形階段有明顯的屈服和頸縮現象。開始時為彈性階段,完全遵守胡克定律沿直線上升,比例極限以後變形加快,但無明顯屈服階段。
2、鑄鐵:對基體的割裂作用影響最小,因而具有很高的強度、良好的韌性、塑性和切削加工性。
二、構成不同
1、低碳鋼:為碳含量低於0.25%的碳素鋼,因其強度低、硬度低而軟,故又稱軟鋼。
2、鑄鐵:主要由鐵、碳和硅組成的合金的總稱。在這些合金中,含碳量超過在共晶溫度時能保留在奧氏體固溶體中的量。
三、用處不同
1、低碳鋼:包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,大多不經熱處理用於工程結構件,有的經滲碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。
2、鑄鐵:於退火周期長,工藝復雜,成本高,只適 用於大批量生產薄壁零件。
⑥ 試簡述低碳鋼試件從開始拉伸到斷裂經歷哪幾個階段各階段的變形現象及特點是什麼
低碳鋼是工程上最廣泛使用的材料,同時,低碳鋼試樣在拉伸試驗中所表現出的變形與抗力間的關系也比較典型。低碳鋼的整個試驗過程中工作段的伸長量與荷載的關系由拉伸圖表示。
大致可分為四個階段:
1、彈性階段oa:這一階段試樣的變形完全是彈性的,全部寫出荷載後,試樣將恢復其原長。此階段內可以測定材料的彈性模量E。
2、屈服階段bc:試樣的伸長量急劇地增加,而萬能試驗機上的荷載讀數卻在很小范圍內波動。如果略去這種荷載讀數的微小波動不計,這一階段在拉伸圖上可用水平線段來表示。若試樣經過拋光,則在試樣表面將看到大約與軸線成45°方向的條紋,稱為滑移線。
3、強化階段ce 試樣經過屈服階段後,若要使其繼續伸長,由於材料在塑性變形過程中不斷強化,故試樣中抗力不斷增長。
4、頸縮階段和斷裂ef:試樣伸長到一定程度後,荷載讀數反而逐漸降低。此時可以看到試樣某一段內橫截面面積顯著地收縮,出現「頸縮」的現象,一直到試樣被拉斷。
(6)低碳鋼拉伸試驗有什麼特點擴展閱讀:
低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體,其強度和硬度較低,塑性和韌性較好。因此,其冷成形性良好,可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。這種鋼還具有良好的焊接性。含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加工如鍛造,焊接和切削, 常用於製造鏈條, 鉚釘, 螺栓, 軸等。
低碳鋼有較大的時效傾向,既有淬火時效傾向,還有形變時效傾向。當鋼從高溫較快冷卻時,鐵素體中碳、氮處於過飽和狀態,它在常溫也能緩慢地形成鐵的碳氮物,因而鋼的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低,這種現象稱為淬火時效。
低碳鋼即使不淬火而空冷也會產生時效。低碳鋼經形變產生大量位錯,鐵素體中的碳、氮原子與位錯發生彈性交互作用,碳、氮原子聚集在位錯線周圍。這種碳、氮原子與位錯線的結合體稱歲柯氏氣團(柯垂耳氣團)。
低碳鋼為韌性材料。其拉伸時的應力-應變曲線主要分四個階段:彈性階段、屈服階段、強化階段、局部變形階段,在局部變形階段有明顯的屈服和頸縮現象。開始時為彈性階段,完全遵守胡克定律沿直線上升,比例極限以後變形加快,但無明顯屈服階段。
⑦ 低碳鋼拉伸過程可分為哪四個階段,並說明各個階段的特徵。。特展是什麼。。
低碳鋼的拉伸大致可分為四個階段:(1)彈性階段OA:這一階段試樣的變形版完全是彈性的,全部寫出荷載權後,試樣將恢復其原長。此階段內可以測定材料的彈性模量E。 (2)屈服階段AS』:試樣的伸長量急劇地增加,而萬能試驗機上的荷載讀數卻在很小范圍內(圖中鋸齒狀線SS』)波動。如果略去這種荷載讀數的微小波動不計,這一階段在拉伸圖上可用水平線段來表示。若試樣經過拋光,則在試樣表面將看到大約與軸線成45°方向的條紋,稱為滑移線。 (3)強化階段S』B 試樣經過屈服階段後,若要使其繼續伸長,由於材料在塑性變形過程中不斷強化,故試樣中抗力不斷增長。 (4)頸縮階段和斷裂BK 試樣伸長到一定程度後,荷載讀數反而逐漸降低。此時可以看到試樣某一段內橫截面面積顯著地收縮,出現「頸縮」的現象,一直到試樣被拉斷。
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⑧ 低碳鋼和鑄鐵在拉伸試驗中的性能和特點有什麼不同
低碳鋼屬於塑性材料,拉伸過程中有明顯的屈服階段,有明顯的頸縮間斷(又稱斷裂階段)。
(白口)鑄鐵屬於脆性材料,拉伸過程中沒有明顯的屈服階段,沒有明顯的頸縮間斷。
⑨ 簡述低碳鋼拉伸試驗過程中的現象與對應的特徵值
低碳鋼開始拉伸到斷裂經過5個階段:
(1)彈性階段:這一階段試樣回的變形完全是彈答性的,全部卸去荷載後,試樣將恢復其原長。此階段內可以測定材料的彈性模量E。
(2)屈服階段:試樣的伸長量急劇地增加,而萬能試驗機上的載荷讀數則在很小的波動范圍波動,如果略去這種荷載讀數的微小波動不計,這一階段在拉伸圖上可用水平線段來表示。若試樣經過拋光,則在試樣表面將看到大約與軸線成45°方向的條紋,稱為滑移線。
(3)強化階段:試樣經過屈服階段後,若要使其繼續伸長,由於材料在塑性變形過程中不斷強化,故試樣中抗力不斷增長。
(4)頸縮階段和斷裂:試樣伸長到一定程度後,荷載讀數反而逐漸降低。此時可以看到試樣某一段內橫截面面積顯著地收縮,出現「頸縮」的現象。
(5)一直到試樣被拉斷。
⑩ 低碳鋼進行拉伸試驗經歷的四個階段,各有哪些重要的參數
四個階段應該是:彈性,塑性,縮頸,斷裂吧。曲線圖參考一下書吧。