拉伸試驗

拉伸試驗是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。利用拉伸試驗得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標。從高溫下進行

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產(chǎn)品描述

拉伸試驗是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。利用拉伸試驗得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標。從高溫下進行的拉伸試驗可以得到蠕變數(shù)據(jù)。金屬拉伸試驗的步驟可參見ASTM E-8標準。塑料拉伸試驗的方法參見ASTM D-638標準、D-2289標準（高應(yīng)變率）和D-882標準（薄片材）。ASTM D-2343標準規(guī)定了適用于玻璃纖維的拉伸試驗方法；ASTM D-897標準中規(guī)定了適用于粘結(jié)劑的拉伸試驗方法；ASTM D-412標準中規(guī)定了硬橡膠的拉伸試驗方法。

性能指標

拉伸試驗可測定材料的一系列強度指標和塑性指標。強度通常是指材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時，當載荷不增加而仍繼續(xù)發(fā)生明顯塑性變形的現(xiàn)象叫做屈服。產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力，稱屈服點或稱物理屈服強度，用σS（帕）表示。工程上有許多材料沒有明顯的屈服點，通常把材料產(chǎn)生的殘余塑性變形為 0.2%時的應(yīng)力值作為屈服強度，稱條件屈服極限或條件屈服強度，用σ0.2 表示。材料在斷裂前所達到的最大應(yīng)力值，稱抗拉強度或強度極限，用σb（帕）表示。

塑性是指金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不致破壞的能力，常用的塑性指標是延伸率和斷面收縮率。延伸率又叫伸長率,是指材料試樣受拉伸載荷折斷后,總伸長度同原始長度比值的百分數(shù),用δ表示。斷面收縮率是指材料試樣在受拉伸載荷拉斷后，斷面縮小的面積同原截面面積比值的百分數(shù)，用ψ表示。

條件屈服極限σ0.2、強度極限σb、伸長率 δ和斷面收縮率ψ是拉伸試驗經(jīng)常要測定的四項性能指標。此外還可測定材料的彈性模量E、比例極限σp、彈性極限σe等。

試驗方法拉伸試驗在材料試驗機上進行。試驗機有機械式、液壓式、電液或電子伺服式等型式。試樣型式可以是材料全截面的，也可以加工成圓形或矩形的標準試樣。鋼筋、線材等一些實物樣品一般不需要加工而保持其全截面進行試驗。。試樣制備時應(yīng)避免材料組織受冷、熱加工的影響，并保證一定的光潔度。

試驗時，試驗機以規(guī)定的速率均勻地拉伸試樣，試驗機可自動繪制出拉伸曲線圖。對于低碳鋼等塑性好的材料，在試樣拉伸到屈服點時，測力指針有明顯的抖動，可分出上、下屈服點（和），在計算時,常取材料的 δ和ψ可將試驗斷裂后的試樣拼合，測量其伸長和斷面縮小而計算出來。

拉伸試驗步驟

（－）低碳鋼拉伸試驗

1.準備試件。用刻線機在原始標距范圍內(nèi)刻劃圓周線（或用小鋼沖打小沖點），將標距內(nèi)分為等長的10格。用游標卡尺在試件原始標距內(nèi)的兩端及中間處兩個相互垂直的方向上各測一次直徑，取其算術(shù)平均值作為該處截面的直徑，然后選用三處截面直徑的最小值來計算試件的原始截面面積A。（取三位有效數(shù)字）。

2.調(diào)整試驗機。根據(jù)低碳鋼的抗拉強度σb和原始橫截面面積估算試件的最大載荷，配置相應(yīng)的擺錘，選擇合適的測力度盤。開動試驗機，使工作臺上升10mm左右，以消除工作臺系統(tǒng)自重的影響。調(diào)整主動指針對準零點，從動指針與主動指針靠攏，調(diào)整好自動繪圖裝置。

3.裝夾試件。先將試件裝夾在上夾頭內(nèi)，再將下夾頭移動到合適的夾持位置，最后夾緊試件下端。

4.檢查與試車。請實驗指導(dǎo)教師檢查以上步驟完成情況。開動試驗機，預(yù)加少量載荷（載荷對應(yīng)的應(yīng)力不能超過材料的比例極限），然后卸載到零，以檢查試驗機工作是否正常。

5.進行試驗。開動試驗機，緩慢而均勻地加載，仔細觀察測力指針轉(zhuǎn)動和繪圖裝置繪出圖的情況。注意捕捉屈服荷載值，將其記錄下來用以計算屈服點應(yīng)力值σS,屈服階段注意觀察滑移現(xiàn)象。過了屈服階段，加載速度可以快些。將要達到最大值時，注意觀察“縮頸”現(xiàn)象。試件斷后立即停車，記錄最大荷載值。

6.取下試件和記錄紙。

7.用游標卡尺測量斷后標距。

8.用游標卡尺測量縮頸處最小直徑d1。

（二）鑄鐵拉伸試驗

1.準備試件。除不必刻線或打小沖點外，其余都同低碳鋼。

2.調(diào)整試驗機和自動繪圖裝置，裝好試件，對以上工作進行檢查（與低碳鋼拉伸試驗時的步驟相同）。

3.進行實驗。開動試驗機，緩慢均勻地加載，直至試件被拉斷。關(guān)閉試驗機，記錄拉斷時的最大荷載值，取下試件和記錄紙。

（四）結(jié)束實驗。

請指導(dǎo)教師檢查試驗記錄。將試驗設(shè)備、工具復(fù)原，清理試驗場地。最后整理數(shù)據(jù)，完成試驗報告。