常温、静荷拉伸破坏实验
材 料 力 学 讲 义
常温、静荷拉伸破坏实验（安排）
（全部内容看实验讲义）
一、实验原理
力学性能是指材料在力或能量作用下所表现的行为。任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度即发生断裂，而受力—变形—断裂这一破坏过程是按一定规律进行的。单向拉伸时这一规律可用拉伸曲线，又称拉伸图（???曲线或P??l曲线）来描述（实验讲义图1）。材料不同拉伸图也不相同，甚至存在很大差别，这表明它们在强度、刚度、塑性、韧性等方面存在很大的差异，一些常用的力学性能指标如E,?,?sb,?等在拉伸图上都有明确的定
义。
进行拉伸破坏实验时，首先应把材料制备成标准试样，然后在试验机上进行单向拉伸直至拉断。试验机的自动记录装置可以同步地把拉伸曲线（P??l曲线）精确地记录下来。这条曲线为分析研究材料的力学性能提供了基本依据；有关的力学性能指标
???曲线或P??l曲线相可按定义在图上精确地测试。
2
材 料 力 学 讲 义
比较，由于?和?消除了几何尺寸的影响，因此更直接地代表材料的力学性能。
试样必须按国家标准制备（实验讲义图2）。通常拉伸试样分圆试样和板试样两种。一般拉伸试样由工作部分、过渡部分和夹持部分三部分组成。工作部分必须保持光滑均匀以确保材料表面的单向应力状态，其有效工作程度l称作标距，d,A分别代
000表标距部分的直径和面积；过渡部分必须有适当的过渡圆弧以消除应力集中；夹持部分的尺寸、形状必须与试验机夹头的钳口相匹配。
试样发生颈缩时，颈缩局部及其影响区的塑性变形在断后伸长率?中占很大比重，因此?的大小不仅
l愈短局部变形取决于材质而且也取决于l的长短，
00在?中所占的比例愈大，为便于相互比较试样的标距应当标准化，国家标准规定测试断后伸长率?应采用比例试样，比例试样的长度有两种规定： 10倍直径圆试样：l率记作?。
100?10d0，即l0/A0?11；断后伸长；断后伸长
5倍直径圆试样：l
0?5d03
，即l0/A0?5.65材 料 力 学 讲 义
率记作?。
5国家标准推荐使用短比例试样。 二、实验设备
1．万能材料试验机（含X—Y函数记录仪或自动记录装置）。 2．0.02mm游标卡尺
三、实验步骤
实验上机前
1．测量低碳钢和铸铁试样的原始直径d；在标距
0l0中央及两条标距线附近各取一截面进行测量，每
0截面互垂方向测量两次取其平均值，A采用最小截面直径的平均值d进行计算。
min2．测定低碳钢试样的标距l。
0上机实验（实验讲义图3）
1．安装试样保证对中，力盘（或放大器）预调平衡。
2．安装记录纸，调整曲线的自动记录装置，确定曲线的起始点，落笔。
3．开机加载。加载速度一般?2mm/min。曲线进入强化阶段后允许适当提高加载速度。
4
材 料 力 学 讲 义
4．观察P??l曲线的生成过程。在P??l曲线进入强化阶段后进行一次卸载，观察卸载规律和冷作硬化现象，并随时观察试样表面发生的现象如试样屈服后是否有45滑移线产生，曲线达到最大值后，观察
?颈缩现象直至试样断裂。 试样断裂后 1．取下图纸。
2．测量低碳钢试样断口最细部位的直径d（互垂
1方向测两次取其平均值）；将断后试样对接后，测量拉断后试样的标距l。
13．观察低碳钢、铸铁的断口形貌和组织状态并绘制断口图。 四、实验结果整理
1．整理拉伸图，修正坐标原点和非材料因素引起的局部不连续，标注相关的刻度和测定的数据P、
sPb。
2．强度指标计算：屈服极限? 强度极限?Psbbs?Ps/A0
?Pb/A0
0代表屈服载荷；P代表试样的最大载荷；A代表
5
常温、静荷拉伸破坏实验
