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金属拉伸试验报告,铸铁与低碳钢对比

力学性能是指材料在外加载荷与环境因素联合作用下表现的行为,也就是材料抵抗外加载荷引起变形和断裂的能力。 金属拉伸试验 是应用最广泛的力学性能实验方法。拉伸实验测定的..

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金属拉伸试验报告,铸铁与低碳钢对比

发布时间:2019-07-05 热度:

  力学性能是指材料在外加载荷与环境因素联合作用下表现的行为,也就是材料抵抗外加载荷引起变形和断裂的能力。
  金属拉伸试验是应用最广泛的力学性能实验方法。拉伸实验测定的力学性能指标称为拉伸性能,是材料的基本力学性能,是各种材料结构强度设计的主要依据,是评定、选定材料的主要依据。
  对于某些脆性金属材料,一般采用弯曲或压缩实验测定材料力学性能。
  一、拉伸试验中的基本概念
  应力:应力是在它所作用面积上的力,用N/mm2表示。
  在米制单位中,用千帕(kPa)或兆帕(MPa)表示。
  1)圆形截面
  

 
  2)矩形截面
  
 
  
 
  
 
  拉应力是能够使材料伸长的应力。
  压应力是能使材料缩短的应力。
  剪切应力是能使材料沿应力平行方向产生位移的应力。
  扭转应力是能使材料的两个底面沿相反方向产生扭动的应力。
  应变是被测试材料尺寸的变化率,它是加载后应力引起的尺寸变化。
  由于应变是一个变化率,所以它没有单位。
  应变=长度的变化量/原始长度
  二、金属拉伸试验—应变曲线
  
 
  抗拉强度(Rm):tensile strength
  相应最大力(Fm)的应力。
  
 
  S0:试样原始横截面积
  屈服强度:yield strength
  当金属材料呈现屈服现象时,在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点,应区分上屈服强度和下屈服强度。
  上屈服强度(ReH):upper yield strength
  试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。
  下屈服强度(ReL):lower yield strength
  在屈服期间,不计初始瞬时效应时的最低应力。
  根据低碳钢应力-应变曲线不同阶段的变形特征,整个拉伸过程依次分为:
  弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。
  弹性阶段:当外力解除后变形能够全部消除、恢复原状,为弹性变形。
  屈服阶段:开始产生塑性变形,即当外力解除后,变形不能完全恢复,而残留下一部分变形。
  强化阶段:经过屈服阶段后,材料又恢复了抵抗变形的能力,要使它继续变形必须增加拉力。
  颈缩阶段:在试件某一薄弱的横截面处发生急剧的局部收缩,横截面面积迅速减小,塑性变形迅速增加。
  
  
  上屈服点的数值与试样形状、加载速度等因素有关,一般是不稳定的;下屈服点则有比较稳定的数值,能够反映材料的性能。通常就把下屈服点称为屈服点,而下屈服点对应的应力值称为屈服强度。
  
 
  金属拉伸试验结论:铸铁的拉伸实验方法与低碳钢的拉伸实验相同,但是铸铁在拉伸时的力学性能明显不同于低碳钢,其应力应变曲线如图2-5所示。铸铁从开始受力直至断裂,变形始终很小,既不存在屈服阶段,也无颈缩现象。断口垂直于试样轴线,这说明引起试样破坏的原因是最大拉伸力。

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