低碳钢万能材料试验机

低碳钢的拉伸试验需要借助的设备就是万能试验机，那么低碳钢的拉伸试验你了解多少呢?今天科准测控小付就给大家介绍一下低碳钢万能材料试验机的相关知识：

试验目的

1、通过观察低碳钢在拉伸时的各种现象，并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限σs,强度极限σb,延伸率δ和断面收缩率ψ。

2、学习、掌握拉力试验机的使用方法及其工作原理。

3、试验中要注意观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。测定该试样所代表材料的FS、Fb和Δl等值。

试验仪器：

科准测控50KN万能材料试验机

配件：

单向引伸计，钢板尺，游标卡尺。

试件制备：

实验证明，试件尺寸和形状对实验结果有影响。为了便于比较各种材料的机械性能，国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。根据国家标准，（GB6397-86），将金属拉伸比例试件的尺寸如下：

拉伸试样示意图：

试验原理：

在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径d0和标距ld0。实验时，首先将试件安装在实验机的上、下夹头内，并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量实验段的变形。然后开动实验机，缓慢加载，与万能材料试验机相联的电脑会自动绘制出载荷-变形曲线：

应力-应变曲线σ—ε曲线：

随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能。

拉伸试验的四个阶段：

1. 弹性阶段

2. 屈服阶段

3. 硬化阶段

4. 颈缩阶段

试验步骤：

试验前准备步骤：

1、依次打开计算机、变压器，并按下主机外罩上的“复位”按钮启动试验机。

2、双击桌面上的试验软件图标，进入软件操作系统。

3、点击“试验操作”，打开实验操作界面，做拉伸试验时，在软件操作系统的“控制面板”上选取“拉向”。

4、用游标卡尺测量试样的直径和标距，并记录。在试件的标距范围内测量试件三个横截面处的截面直径，在每个截面上分别取两个相互垂直的方向各测量一次直径。取六次测量的平均值做为原始直径d0，并据此计算试件的横截面面积A0。测量标距时，要用游标卡尺测量三次：，并取三次测量结果的平均值作为试件的原始长度l0。

试验过程：

1、装夹拉伸试样。通过试验机的“上升”、“下降”按钮把横梁调整到方便装试件的位置，再把上钳口松开，夹紧试样的上端；

2、使横梁下降，当试样能够夹在下钳口时，停止；

3、在实验操作界面上把负荷、峰值、变形、位移、时间清零，夹紧下钳口；

4、在“控制面板”上选择“位移控制”，采用0.2mm/min的速度使横梁下降，消除预紧力，使负荷变为零；

5、装夹引伸计，并检查引伸计是否已正确连接到计算机主机的端口上；加载速度选0.5mm/min；

6、单击“新建试样”按钮，输入试件的有关信息，包括直径（或长、宽）、标距，然后点击“新建试样”按钮，再点击“确认”。

7、再次把负荷、峰值、变形、位移、时间等各项分别清零。

8、单击“位移方式”，切换为“取引伸计”模式。在取引伸计模式下，点击“开始”按钮，开始实验。当试件即将进入屈服阶段时，屏幕会弹出对话框提示取下引伸计，此时要迅速取下引伸计。因为此后试件将进入屈服阶段，在载荷—变形图上将看到一个很长的波泿形曲线（表明试件处于流塑阶段），应力变化不大，但应变大大增加。如果不取下引伸计，引伸计将被拉坏。接着材料进入强化阶段，可将加载速度调至5mm/min，继续实验直至试样拉断。在实验过程中，注意观察屈服（流动）、强化，卸载规律、颈缩、断裂等现象。

9、试样拉断后，立即按“停止”按钮。然后点取“保存数据”按钮，保存试验数据。取下试样，先将两段试件沿断口整齐地对拢，量取并记录拉断后两标距点之间的长度l1，及断口处最小的直径d1，并计算断后面积。

10、数据处理。单击菜单栏中的“试验分析”，并在相应的对话中选择需要计算的项目。然后单击“自动计算”。需要打印时单击“试验报告”按钮，把需要输出的选项移到右侧的空白框内，在曲线类型栏中选择应力—应变曲线，单击“确定”铵钮后打印试验报告。

试验结果处理：

记录试件的屈服抗力Fs和最大抗力Fb。试件断裂后，测量断口处的最小直径d1和标距间的距离l1。依据测得的实验数据，计算低碳钢材料的强度指标和塑性指标。

1、低碳钢强度指标屈服极限：σs=Fs/A0其中，A0=πd20/4强度极限：σb=Fb/A0·δ

2、低碳钢塑性指标延伸率：δ10=（l1-l0/l0）100%断面收缩率：ψ==（A1-A0/A0）100%

用途与应用：

低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板，用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；还轧成棒材，用于制作强度要求不高的机械零件。

含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用於制造链条，铆钉，螺栓，轴等。低碳钢在使用前一般不经热处理，碳含量在0.15%以上的经渗碳或氰化处理，用于要求表层温度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。

力学特性：

低碳钢为塑性材料.开始时遵守胡克定律沿直线上升，比例极限以后变形加快，但无明显屈服阶段。相反地，图形逐渐向上弯曲。这是因为在过了比例极限后，随着塑性变形的迅速增长，而试件的横截面积逐渐增大，因而承受的载荷也随之增大。

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来源：科准蒋陈