Experimental process of tensile test for Metals

Experimental process of tensile test for Metals

1. 2008.11 1
实验一 金属拉伸试验实验一 金属拉伸试验
实验目的实验目的
11、掌握金属拉伸、掌握金属拉伸 常用常用性能指标的测定方法。性能指标的测定方法。
22、初步了解金属拉伸试验设备和仪器。、初步了解金属拉伸试验设备和仪器。

2. 2008.11 2
金属拉伸试验金属拉伸试验

实验内容实验内容
11、测定单向拉伸时金属材料的、测定单向拉伸时金属材料的 强度强度及及塑性塑性指指
标。标。RR
eLeL、、RR
mm、、AA、、ZZ
22、绘制拉伸真实应力应变曲线、绘制拉伸真实应力应变曲线 s-ψes-ψe及及lgs—llgs—l
gege曲线， 根据曲线确定 曲线， 根据曲线确定 D D 、、nn，并测定，并测定
SS
bb、、SS
KK。。

3. 2008.11 3
金属拉伸试验金属拉伸试验
实验原理实验原理

拉伸试验拉伸试验 ------对一定形状的试样施加对一定形状的试样施加 轴向轴向试试
验力验力（ （ FF））将试样拉至断裂将试样拉至断裂 。。

拉伸试验拉伸试验 ------是金属材料力学性能测试中最是金属材料力学性能测试中最
重要的试验方法之一。重要的试验方法之一。

4. 2008.11 4
金属拉伸试验金属拉伸试验
一、测定金属材料的一、测定金属材料的 强度强度及及塑性塑性指标指标
11、物理屈服性能指标、物理屈服性能指标
（上屈服强度（上屈服强度 RR
eHeH、下屈服强度、下屈服强度 RR
eLeL））
22、规定微量塑性伸长强度指标、规定微量塑性伸长强度指标
（规定非比例延伸强度（规定非比例延伸强度 RR
PP、规定总延伸强度、规定总延伸强度 RR
tt、、
规定残余延伸强度规定残余延伸强度 RR
rr））

5. 2008.11 5
金属拉伸试验金属拉伸试验
33、强度性能指标、强度性能指标
（抗拉强度（抗拉强度 RR
mm））
44、塑性性能指标、塑性性能指标
（断后伸长率（断后伸长率 AA、屈服点伸长率、屈服点伸长率 AA
ee、最大力下、最大力下
的总伸长率的总伸长率 AA
gtgt、最大力下的非比例伸长率、最大力下的非比例伸长率 AA
gg和和
断面收缩率断面收缩率 ZZ）。）。

6. 2008.11 6
金属拉伸试验金属拉伸试验
11、物理屈服性能指标、物理屈服性能指标

具有物理具有物理 屈服屈服现象的金属材料，其拉伸曲现象的金属材料，其拉伸曲
线有如下几种类型。线有如下几种类型。

7. 2008.11 7
金属拉伸试验金属拉伸试验
eL
eL
o
F
R
S


8. 2008.11 8
金属拉伸试验金属拉伸试验
e
R
eH
H
o
F
S

e
R
eL
L
o
F
S


9. 2008.11 9
金属拉伸试验金属拉伸试验
e
R
eH
H
o
F
S

e
R
eL
L
o
F
S


10. 2008.11 10
金属拉伸试验金属拉伸试验
e
R
eH
H
o
F
S

e
R
eL
L
o
F
S


11. 2008.11 11
金属拉伸试验金属拉伸试验
22、规定微量塑性伸长强度指标、规定微量塑性伸长强度指标

规定规定非比例非比例延伸强度 延伸强度 ( Rp )( Rp )
------试样标距部分的试样标距部分的 非比例伸长非比例伸长 达到规定的原始标达到规定的原始标
距百分比时的应力。距百分比时的应力。
ab

12. 2008.11 12
金属拉伸试验金属拉伸试验

例如，非比例伸例如，非比例伸
长率长率εε
pp为为0.1%0.1%、、
0.2%0.2%和和0.5%0.5%时时
的应力分别为 的应力分别为 RR
p0.p0.
11、、RR
p0.2p0.2、、RR
p0.5p0.5

13. 2008.11 13
金属拉伸试验金属拉伸试验
R
p
p
o
F
S

根据 根据 力一伸长曲线 力一伸长曲线 测定规定非比例延伸强度。测定规定非比例延伸强度。

14. 2008.11 14
金属拉伸试验金属拉伸试验
33、强度性能指标 、强度性能指标 （抗拉强度（抗拉强度 RR
mm））
抗拉强度抗拉强度 (R(R
mm)) ------试样拉伸过程中最大试验试样拉伸过程中最大试验
力所对应的应力。力所对应的应力。
R
m
m
o
F
S


15. 2008.11 15
金属拉伸试验金属拉伸试验
44、塑性性能指标、塑性性能指标
（（断后伸长率断后伸长率 AA、屈服点伸长率、屈服点伸长率 AA
ee、最大、最大
力下的总伸长率力下的总伸长率 AA
gtgt、最大力下的非比例伸、最大力下的非比例伸
长率长率AA
gg和和断面收缩率断面收缩率 ZZ）。）。

16. 2008.11 16
金属拉伸试验金属拉伸试验

断后伸长率断后伸长率 ------试样拉断后，标距部分的残余伸长试样拉断后，标距部分的残余伸长
与原始标距的百分比。与原始标距的百分比。

断后伸长率断后伸长率 AA的测定的测定：：将拉断后的试样的断裂将拉断后的试样的断裂
部分在断裂处紧密对接在一起，测出试样断裂后标部分在断裂处紧密对接在一起，测出试样断裂后标
距间的长度距间的长度 LL
μμ。。
0
0
100
μL L
A %
L

 

17. 2008.11 17
金属拉伸试验金属拉伸试验

试样断裂位置对试样断裂位置对 AA的大小有影响的大小有影响
11））直测法直测法 ： ： 断裂处到最邻近标距端点的距离断裂处到最邻近标距端点的距离 大大
于于LL
00/3/3
22））移位法移位法 ： ： 断裂处到最邻近标距端点的距离断裂处到最邻近标距端点的距离 小小
于或等于于或等于 LL
00/3/3

18. 2008.11 18
金属拉伸试验金属拉伸试验
L
μ：AO+OB+2BC L
μ
：AO+OB+BC+BC
1

19. 2008.11 19
金属拉伸试验金属拉伸试验

断面收缩率 断面收缩率 Z Z ----试样拉断后，颈缩处横截面的试样拉断后，颈缩处横截面的
最大缩减量与原始横截面积的百分比。最大缩减量与原始横截面积的百分比。

断面收缩率断面收缩率 ZZ的测定：的测定： 测出断裂后试样颈缩处测出断裂后试样颈缩处
最小横截面积 最小横截面积 SμSμ。。
0
0
100
μS S
%
S

 

20. 2008.11 20
金属拉伸试验金属拉伸试验
二、拉伸二、拉伸 真实真实应力应变曲线应力应变曲线 s-ψes-ψe及及lgs—lgelgs—lge
曲线的绘制曲线的绘制
真实应力： S= F/A
真实伸长率：
0
0
 
l
l
de l
e ln
l l
真实断面收缩率：
0
0
A
A
e
dA A
ψ ln
A A
 

21. 2008.11 21
金属拉伸试验金属拉伸试验
S = F/A
0
0
A
A
e
dA A
ψ ln
A A
 
F d
.
.
.
.
.
.

22. 2008.11 22
金属拉伸试验金属拉伸试验

形变强化模数 形变强化模数 DD
将 将 ss-ψe -ψe 曲线的直线部分向两端延长，它的斜曲线的直线部分向两端延长，它的斜
率看作常数。率看作常数。
e
ds
D tg α
dψ
 
S
α
|Ψ
e
|
0
S
α
|Ψ
e
|
0
S
α
|Ψ
e
|
0

23. 2008.11 23
金属拉伸试验金属拉伸试验

均匀变形阶段 均匀变形阶段 S=keS=ke
nn
lgs=lgk+nlgelgs=lgk+nlge
在双对数坐标下真实应力应变曲线是一条直线。在双对数坐标下真实应力应变曲线是一条直线。
n n 为直线的斜率为直线的斜率 ,,即硬变硬化指数。即硬变硬化指数。
eeψ
lg S- lg elg S- lg e
eeψ
lgs - lg|ψe|lgs - lg|ψe|

24. 2008.11 24
金属拉伸试验金属拉伸试验

绘制出绘制出lgS-lgelgS-lge（ （ lgs - lg|ψe|lgs - lg|ψe|））曲线，求曲线，求
得得nn。。
β
lg|Ψ
e
|
lgs
0
ββ
lg|Ψ
e
|
lgs
0
lg|Ψ
e
|
lgs
0
n=tgβ

25. 2008.11 25
金属拉伸试验金属拉伸试验

真实抗拉强度：真实抗拉强度：
　　　　　　　　 SS
bb=F=F
mm/A/A

真实断裂强度：真实断裂强度： 　　
　　　　　　　　 SS
KK =F =F
kk/A/A
kk

26. 2008.11 26
金属拉伸试验金属拉伸试验

实验报告要求实验报告要求
　　11、记录试验过程中的原始数据。、记录试验过程中的原始数据。
　　22、按原始数据绘制曲线并计算出各性能、按原始数据绘制曲线并计算出各性能
指指
标。标。

27. 2008.11 27
THE ENDTHE END

28. 2008.11 28

29. 2008.11 29

30. 2008.11 30

31. 2008.11 31