实验一、金属光滑试样静拉伸试验
2．规定非比例伸长率为0.2%时的强度Rp0.2 对于无明显屈服现象的材料，则应测定其规定非比例延伸 本实验测定Rp0.2。 Rp0.2=Fp0.2/S0 (N/mm2) 式中，F p0.2为规定非比例伸长率为0.2%时规定非比例伸长力。 F p0.2可用图解法、卸力法和电子万能试验机自动测定。
材料力学性能实验
材料学院 赵其章
实验内容
实验一、金属光滑试样静拉伸试验 实验二、系列冲击试验
实验一、金属光滑试样静拉伸试验
一、实验目的 掌握金属拉伸性能指标（特别是 Rp0.2）的测定方法，加深 对拉伸性能指标物理意义的理解。 二、实验原理 本试验主要测定金属材料的 ReH 或 ReL 、 Rp0.2 、 Rm 、 A 和 Z 等性能指标。根据国家标准GB228-2002《金属材料室温拉伸试 验方法》，上述性能指标的测定方法如下： 1．上屈服点ReH、下屈服点ReL 具有物理屈服现象的金属材料，其拉伸曲线的类型如图1-1 所示。
N
n X
Y
(N-n-1)/2 1 Z' Z"
a)
n X
(N-n)/2 Y b) Z
图1-3 用移位法确定Lu
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5．断面收缩率Z 断面收缩率Z为试样拉断后缩颈处横截面积的最大缩减量与 原横截面积的百分比，即 Z=(S0-Su)/S0 *100% 式中，S0和Su分别为试样原始横截面积和拉断后缩颈处的最小 横截面积（mm2）。测定Su的方法对于圆柱试样在缩颈最小处两 个互相垂直方向上测其直径，然后取其算术平均值。 三、实验步骤 1．试样的准备 （1）将领取的试样打上印记，并将材料，热处理状态填入附 表内。 （2）测量试样尺寸，用精度为0.02mm的游标卡尺测量试样直 径（同一截面相互垂直的两个方向各量一次，至少测量 3 个截 面），计算平均直径并以最小平均直径计算横截面积，填入附表
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四、实验条件 （1）CMT5205电子万能试验机。 （2）画线机、游标卡尺、手锤、冲头等。
CMT5205电子万能试验机
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画线机实物图
实验一、金属光滑试样静拉伸试验 NhomakorabeaR50.8
16
40
4
60 150
图1-4 拉伸试样图
10
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3．进行试验 安装45钢调质试样，力值调零，安装电子引伸计，设置拉
伸速度（屈服前应力增加速度应控制在每秒10N/mm2,屈服后， 试验机活动夹头在载荷作用下的移动速度不大于0.5Lc/min）进 行拉伸试验。在拉伸过程注意观察F-ΔL、R-ε、F-t曲线，分析 其形状及形成机理。当Rp0.2或Fp0.2测出后，卸下位移传感器， 再将试样拉断。 4．处理数据 测量拉断试样的Lu及Su，打印、处理拉伸曲线，分别求出 Fp0.2、Fm值，填入附表中 5．计算试验结果。
比例伸长的OD（OD=0.2%Len,Le为引伸计计算距）。
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过D作弹性直线段的平行线DB,交曲线于B点，B点所对应的 力值即Fp0.2。
F
Fp0.2
0.2%Le.n
图1-2 Fp0.2的确定
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3．抗拉强度Rm 将试样加载至断裂，由测力度盘或拉伸曲线上读出试样拉 断前的最大载荷Fm，Fm所对应的应力即为抗拉强度Rm。 Rm=Fm/S0 (N/mm2) 4．断后伸长率A 试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比，即 A=(Lu-L0)/L0 *100% 式中，L0为试样原始标距，Lu为试样拉断后的标距。 由于试样断裂位置对A有影响，其中以断在正中的试样伸 长率最大。因此，测量断后标距部分长度Lu时，规定以断在正 中试样的L1为标准，若不是断在正中者，则应换算到相当于在 正中的Lu。 为此，试样在拉伸前应将标距部分划为 10等分，划上标记。 测量Lu时分为两种情况：
强度，用以表征材料在试验力作用下抵抗微量塑性变形的抗力。
图解法：在拉伸过程中绘制具有足够大倍数的力 -伸长曲线（见
图1-2）。曲线高度应使规定非比例伸长的力值 Fp0.2处于力轴的
1/2以上。伸长放大倍数n的选择应使图中OD段长度不小于5mm。
自弹性直线段与横座标轴的交点 O 起，截取一段相应于规定非
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F F
ΔL (a) (b)
ΔL
F F
ΔL (c) (d)
ΔL
图1-1 具有物理屈服现象金属材料的拉伸曲线 a)具有屈服平台的曲线 b)、c)、d)具有上下屈服点的曲线
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上屈服点ReH是试样发生屈服而试验力首次下降前的最大应 力。 ReH=FeH/S0 (N/mm2) 下屈服点ReL是当不计初始瞬时效应（指在屈服过程中试验 力第一次发生下降）时屈服阶段中的最小应力。 ReL=FeL /S0 (N/mm2) FeH和FeL等试验力值可用两种方法来测定。 （1）图解法 试验时用自动记录装置绘制力-伸长曲线图（见图 1-1 ）或力 - 夹头位移曲线图。然后从曲线上确定相应的试验力 值。 （2）指针法(液压万能试验机) 试验时观察拉伸试验机测力度盘 的指针，当指针停止转动时的恒力或指针首次回转前的最大试 验力，或不计初始瞬时效应的最小试验力，即分别为Fsu和FsL。
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（ 1）如果拉断处到邻近标距端点的距离大于 1/3L0 ，可直接测 量断后两端点的距离Lu； （ 2）如果拉断处到邻近标距端点的距离小于 1/3L0 ，要用移位 法换算Lu。如图1-3所示。 ①如N-n为奇数(图1-3-a), Lu =XY+YZ’+YZ” ②如N-n为偶数(图1-3-b), Lu =XY+2YZ
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（3）在试样标距上打冲眼，并用划针或划线机画线，将标距 范围内的试样分成 10等分，轻轻打上标点。测量标距距离，记 入附表内。 2．试验设备的准备 （1）了解所用设备的基本原理，认识所用设备的性能、用途 特点。 （2）学习设备操作规程、安全事项和操作方法、熟悉 CMT5205电子万能试验机软件界面。 （3）调整好所用设备。