低碳钢拉伸实验的样品为什么两端的尺寸大

⑴ 低碳钢拉伸实验的实验原理和步骤

● 原理部分：
低碳钢是工程上最广泛使用的材料，同时，低碳钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系也比较典型。低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由拉伸图表示。做实验时，可利用万能材料试验机的自动绘图装置绘出低碳钢试样的拉伸图即下图中拉力F与伸长量△L的关系曲线。需要说明的是途中起始阶段呈曲线是由于试样头部在试验机夹具内有轻微滑动及试验机各部分存在间隙造成的。大致可分为四个阶段：
（1）弹性阶段OA：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部写出荷载后，试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。
（2）屈服阶段AS’：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内（图中锯齿状线SS’）波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹，称为滑移线。
（3）强化阶段S’B 试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。
（4）颈缩阶段和断裂BK 试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。断口呈杯锥状如右图所示
利用原始标距内的残余变形来计算材料断后伸长率A和断面收缩率Z，计算公式为：
式中L0为原始标距长度，S0为原始横截面面积，Lu为试样断裂后标距长度，Su为试样断裂后颈缩处最小横截面面积。
图2-4 低碳钢拉伸图
● 步骤：
1在试样的原始标距长度L0范围内，用试样划线器细划等分10个分格线
2．根据GB/T 228—2002《金属材料室温拉伸试验方法》中第7章的规定，测定试样原始横截面面积。本次实验采用圆形截面试样，应在标距的两端及中间处的两个相互垂直的方向上各测一次横截面直径d，取其算术平均值，选用三处中平均直径最小值，并以此值计算横截面面积S0，其S0 =πd2/4。该计算值修约到四位有效数字（π取五位有效数字）。
3．打开试验机，安装试样，可快速调节试验机的夹头位置，将试样先夹持在上夹头中，再升起下夹头，将试样夹牢并使之铅直；
4．在计算机上输入已测平均直径中最小值等参数，并勾选所需测定的参数FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值，上屈服强度Reh,下屈服强度Rel抗拉强度Rm。将进油阀关闭，按试验机上启动键。同时，操作计算机软件使之开始绘制曲线图。
5..在加载实验过程中，总的要求应是缓慢、均匀、连续地进行加载。并采用位移控制速率0.009mm/s。开始测定时至达到屈服强度阶段，试样平行长度的控制速率为0.009mm/S。达到强化阶段后可适当增大速率至0.015mm/s。试样拉断后立即停机并先取下试样，然后打开回油阀，使工作平台复位。
5．在实验中，注意观察拉伸过程四个特征阶段中的各种现象，记录的上屈服点力FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值，上屈服强度Reh,下屈服强度Rel抗拉强度Rm
考虑软件识别问题，手动定位并设置下屈服点。
6.将断后试样拼接并用游标卡尺测断后标距Lu，和拉断处最小断面的直径。

⑵ 做低碳钢的拉伸力学性能实验，为什么所汇出的拉力图会下降，万能试验机的力一直在增加。

不知道您说的万能试验机的力一直在增加，是通过什么表现的，软件界面显示的么？一般软件上有几个数据显示。
1、拉伸长度即应变；正常情况下，拉伸长度随拉伸时间的变化而不断增加，直到断裂，即使拉力图下降，它的值也是增加的，用来计算所谓的拉伸率或延伸率或伸长率。在曲线上一般是横轴，有些软件可设成其它参数。
2、拉伸强力即应力；根据材料特性而变化，一般开始是增加的，后来断裂或缩径而发生减小，都是跟曲线的纵轴对称的，前提是纵轴是应力而不是其它的参数，这个不会出现您说的上面现象，有的话只能说明软件本身的问题，如反映比较慢，造成错觉，或者是显示有误。
3、拉伸速度；通常根据标准设定不变。
4、拉伸力的变化率，即力变化的快慢。曲线越陡则值越大，及时拉力图下降，此值亦有可能增加。
另外，也可能有拉伸强度这个数，拉伸强度就也有可能出现您所说的拉力图下降，该数值增加的现象，这是由于最后阶段（缩颈阶段）试件强度由于局部截面积下降得比拉力快，根据强度=应力/横截面积得强度还处于增加状态。

⑶ 低碳钢拉伸实验中,试件为什么不是在应力应变曲线图的最高点处拉断

这是由于低碳钢在那种状态下是 强化阶段，材料在塑性变形过程中不断强化，材料的抗力也不断增长了。所以在这一阶段它不会拉断。如果你啊还不明白，你就看看《材料力学》上册

⑷ 低碳钢拉伸试验误差如何避免

1、样品制作要标准，最好用模具冲压，边边不能有飞边马刺，平行段无缺陷，无划伤；
2、做多次拉伸试验，取平均值，我做过一些钢带的拉伸，应该也是低碳钢，感觉都差不多，相差一两百N都没问题，但相差太大的话，根据数据分析的办法，应该去除，如低碳钢，可用超过200N的，多做几个样，直到有一些相差不大。
3、至于拉伸速度和标距，按标准来就行了；
4、在拉伸前，装好，保证不受力，软件清零，缓慢上升微调机器，直到有10N左右的预负载，再次清零仪器，可以做了。这样做的好处是断裂伸长率很准确。

⑸ 低碳钢拉伸实验中午,横坐标量与试样标距内的变化量是否一致,为什么

低碳钢拉伸实验中午,横坐标量与试样标距内的变化量是一致，因为：

拉伸试验是在对金属材料产品质量进行检测和评定过程中使用的最广泛的实验。但是，有很多因素都可以影响拉伸试验的结果，只有明确了具体的影响因素，才能针对这些影响因素进行具体分析。根据研究分析结果制定实验相关操作规定和试验流程，才能保证实验结果的真实性和精确性。

弹性变形与塑性变形

应力，应变曲线中的OP线段，是材料在电子万能拉力机受拉力的初期，应力与应变呈直线关系。工程上称这种宜线关系为虎克定律。在此直线范围，当我们对试杆拖予一拉力时，构成材料的原子与原子之间的键便被拉开来，则使得试杆伸长，当我们将拉力释放棹时，原子间的键回复到原来长度，试杆便缩回到原来尺寸。

⑹ 材料力学拉伸试验中低碳钢与铸铁的断口特征

在拉伸与压缩实验中，低碳刚及铸铁的断口特征：
低碳钢断口有内明显的塑性破坏产生的光亮容倾斜面，倾斜面倾角与试样轴线近似成(称杯状断口)，这部分材料的断裂是由于切应力造成的，中心部分为粗糙平面，塑性越大对应杯状断口越大，中心粗糙平面的面积越小。而铸铁没有任何的倾斜侧面，断口平齐，并垂直于拉应力，属典型的脆性断口。
根据材料力学知识：铸铁属典型的脆性材料，其抗拉性能较差，破坏符合最大拉应力理论。铸铁受扭时横截面边缘处剪应力最大，取单元体进行应力分析可得到主应力方向与断裂面方向垂直且与圆轴表面相切，由于圆轴表面是曲面，各点主应力的主平面沿方向连起来就形成一个螺旋线，从外向内应力状态相似,故形成螺旋面而不是平面。