低碳鋼拉伸實驗的樣品為什麼兩端的尺寸大

⑴ 低碳鋼拉伸實驗的實驗原理和步驟

● 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。

⑵ 做低碳鋼的拉伸力學性能實驗，為什麼所匯出的拉力圖會下降，萬能試驗機的力一直在增加。

不知道您說的萬能試驗機的力一直在增加，是通過什麼表現的，軟體界面顯示的么？一般軟體上有幾個數據顯示。
1、拉伸長度即應變；正常情況下，拉伸長度隨拉伸時間的變化而不斷增加，直到斷裂，即使拉力圖下降，它的值也是增加的，用來計算所謂的拉伸率或延伸率或伸長率。在曲線上一般是橫軸，有些軟體可設成其它參數。
2、拉伸強力即應力；根據材料特性而變化，一般開始是增加的，後來斷裂或縮徑而發生減小，都是跟曲線的縱軸對稱的，前提是縱軸是應力而不是其它的參數，這個不會出現您說的上面現象，有的話只能說明軟體本身的問題，如反映比較慢，造成錯覺，或者是顯示有誤。
3、拉伸速度；通常根據標准設定不變。
4、拉伸力的變化率，即力變化的快慢。曲線越陡則值越大，及時拉力圖下降，此值亦有可能增加。
另外，也可能有拉伸強度這個數，拉伸強度就也有可能出現您所說的拉力圖下降，該數值增加的現象，這是由於最後階段（縮頸階段）試件強度由於局部截面積下降得比拉力快，根據強度=應力/橫截面積得強度還處於增加狀態。

⑶ 低碳鋼拉伸實驗中,試件為什麼不是在應力應變曲線圖的最高點處拉斷

這是由於低碳鋼在那種狀態下是 強化階段，材料在塑性變形過程中不斷強化，材料的抗力也不斷增長了。所以在這一階段它不會拉斷。如果你啊還不明白，你就看看《材料力學》上冊

⑷ 低碳鋼拉伸試驗誤差如何避免

1、樣品製作要標准，最好用模具沖壓，邊邊不能有飛邊馬刺，平行段無缺陷，無劃傷；
2、做多次拉伸試驗，取平均值，我做過一些鋼帶的拉伸，應該也是低碳鋼，感覺都差不多，相差一兩百N都沒問題，但相差太大的話，根據數據分析的辦法，應該去除，如低碳鋼，可用超過200N的，多做幾個樣，直到有一些相差不大。
3、至於拉伸速度和標距，按標准來就行了；
4、在拉伸前，裝好，保證不受力，軟體清零，緩慢上升微調機器，直到有10N左右的預負載，再次清零儀器，可以做了。這樣做的好處是斷裂伸長率很准確。

⑸ 低碳鋼拉伸實驗中午,橫坐標量與試樣標距內的變化量是否一致,為什麼

低碳鋼拉伸實驗中午,橫坐標量與試樣標距內的變化量是一致，因為：

拉伸試驗是在對金屬材料產品質量進行檢測和評定過程中使用的最廣泛的實驗。但是，有很多因素都可以影響拉伸試驗的結果，只有明確了具體的影響因素，才能針對這些影響因素進行具體分析。根據研究分析結果制定實驗相關操作規定和試驗流程，才能保證實驗結果的真實性和精確性。

彈性變形與塑性變形

應力，應變曲線中的OP線段，是材料在電子萬能拉力機受拉力的初期，應力與應變呈直線關系。工程上稱這種宜線關系為虎克定律。在此直線范圍，當我們對試桿拖予一拉力時，構成材料的原子與原子之間的鍵便被拉開來，則使得試桿伸長，當我們將拉力釋放棹時，原子間的鍵回復到原來長度，試桿便縮回到原來尺寸。

⑹ 材料力學拉伸試驗中低碳鋼與鑄鐵的斷口特徵

在拉伸與壓縮實驗中，低碳剛及鑄鐵的斷口特徵：
低碳鋼斷口有內明顯的塑性破壞產生的光亮容傾斜面，傾斜面傾角與試樣軸線近似成(稱杯狀斷口)，這部分材料的斷裂是由於切應力造成的，中心部分為粗糙平面，塑性越大對應杯狀斷口越大，中心粗糙平面的面積越小。而鑄鐵沒有任何的傾斜側面，斷口平齊，並垂直於拉應力，屬典型的脆性斷口。
根據材料力學知識：鑄鐵屬典型的脆性材料，其抗拉性能較差，破壞符合最大拉應力理論。鑄鐵受扭時橫截面邊緣處剪應力最大，取單元體進行應力分析可得到主應力方向與斷裂面方向垂直且與圓軸表面相切，由於圓軸表面是曲面，各點主應力的主平面沿方向連起來就形成一個螺旋線，從外向內應力狀態相似,故形成螺旋面而不是平面。