一组图看懂拉伸试验 PPT 分享

望瞿W17
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.仰说键是锢在杀窍''自向1Il铃嗡旷问黯定栩栩特性制黯彷法.相融仰远撞得割的激黛可以确目嗣斜锦弹制鼠仰tt
将民势险锁..比:''-烦''臣、商部部膊''也制制也襄、屈原Q、凰攘攘庭琼回忽然仰位能指标.
》拉伸试验是应用最广泛的力学性能试验方法。
〉 在一定条件下对试验施加单向拉力，测定试样
对外加负荷的抗力，以及试样在破断后，其塑
性变形的大小，由此求出材料的强度指标和塑
性指标 。
弹性极限、屈服强度、抗拉强度
[强度指标
断后伸长率、断面收缩率
[塑性指标
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望瞿W17
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| 两个概念 l
口 应力: 应力是在它所作用面积上的力，用
N/rrm2表示，在米制单位中，用干帕 (kPa) 或
兆帕 (MPa) 表示。
口 应变: 是被测试材料尺寸的变化率，它是加载
后应力引起的尺寸变化。由于应变是一个变化
率，所以它没有单位。
应扫
F
F
f'' .''一
-.F
F'' F
F = F''
σ=一=一 (MPa)
。= F'' IS
s s
应变
啊。=ε
f
1t -叶M
;T M _ . " -.川
飞(:-，月切也
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l试样相关术语 :
口 原始标距 (Lo) : 施力前的试样标距。
口 断后标距 (Lu) : 试样断裂后的标距。
口 平行长度 (Lc) : 试样两头部或两夹持部分(不
带头试样)之间平行部分的长度。
口 断后伸长率 (A) : 是断后标距的残余伸长 (Lu-
Lo)与原始标距 (Lo)之比的百分率。
口 断面收缩率 (Z) : 断裂后试样横截面积的最大
缩减量 (So-Su)与原始横截面积 (So)之比的百
分率。 吨 ，诩通
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| iW准备试件 |
''.:?:+ : .. j讨 ， ZZt丘豆
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拉伸试样的一般形状
L主
夹捋段 夹持段
- Lò一-
Li
E:=J
抬肩头 增就头 平板销孔头
需要加工制样:压制坯、铸绽、无恒定截面的产
口
口口:
不需加工制样:有恒定横截面的型材、棒材、线
材、铸造试样:
横截面的形状 z 圆形、矩形、多边形、环形，其
他形状:
试样的原始标距 z 比例试样 LJKS。"
k=5.65 (短比例试样〉
k=11.3 (长比例试样〉
非比例试样L。与S。"无茫，必易通
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国形横截面拉伸试样
的形状和尺寸符号
平行长度的原始直径
d
r o
Lo一原始标距
Lc 平行长度
Lt
试样总长度
原始直径d : 3、 5、 6、 8、 10、 15、 20、 25 ，
o
优先采用5、 10、 20mm
原始标距Lo: Lo主15mm ， 短试样(优先)
Lo=5 d '' 长试样L =10d
o o o
平行长度
Lc: Lc主Lo+d /2 ， 仲裁试验: Lc
o
=Lo+2d
o
试样总长度L : 取决于夹持方法， 原则上
t
?
Lt>Lc+4 d
o
r: r>0.75d
过渡圆半径 ''.:?:+ : .. j讨 ， ZZ丘豆 t
o
c:trom_翻"栩旧"阳面rnJcd町ftI阳刚1-''回帽赠回刷翩翩翩I''luld田12l?MU比副".，.1缸lIáP回..C%M%&Cυ"帽，%&CMnId确嚼:w%底抽IIIID川lJI28V截''''即阳MM横纠俐踹何气协附平件面
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Lo
r
Lt
试样总长度
a-一 原始厚度 b -- 原始宽度
o
o
二三
a 3mm矩形截面非比例试样
o
原始厚度ho: ho >3mm
? 原始标距Lo: 短试样〈优先) Lo=5.65 S01l2 ,
长试样L =11.3 SOI/2
o
若Lo<15mm ， 采用非比例试样
平行长度Lc: Lc主Lo+ 1.5 SOll2 ，仲裁试验:
Lc=L。+2S01/2
? 过渡[噩半径r: 1主12mm
''.:?:+ : .. j讨 ， ZZt丘豆
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a <3mm薄板非比例试样
o
Lt
原始宽度b : b =12.5、 20、 25mm
o o
头部宽度 z 主1.2b
o
过渡弧半径
r: r主20mm
?
b =12.5 mm, Lo =50mm，带头Lc=75mm ，
o
不带头Lc= 87.5mm
b =20 mm, Lo =80mm，带头Lc=120mm，
o
不带头Lc= 140mm
b =25 mm, Lo =50mm，带头Lc=100mm，
o
不带头Lc= 120mm 、二;阳通
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- -
2 E
低碳钢 45#钢硬铝铜 62# 铜 59# 铸铁
[不经机加工试样
〈伫 衬ZZy垂
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》取样部位、取样方向、取样数量是对材料性能
试验结果影响较大的3个因素，被称为取样三
要素。
〉 样坯的切取部位、方向和数量应按照相关产品
标准G8/T2975-1998 <<钢及钢产品力学性能取
样位置及试样制备》 或协议的规定 。
从原材料〈型材、棒材、板材、管材、丝材、带材
等〉上直接取样试验
从产品上的重要部位 〈最薄弱、 最危险的部位〉取
样试验
以实物零件直接试验，如、钢筋、螺栓、螺钉或链
条等
以浇注的铸件试样直接试验或经加工成试样进行试
验
开 讨ZZ丘豆 t
一
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》 防止冷变形或受热而影响其力学性能。通常以
切削加工为宜。
》 平行段应光滑，无加工硬化，无缺口、刀痕、
毛刺等缺陷;
》 脆性材料夹持部分与平行段应有较大半径的圆
弧过渡;
》 不经机加工铸件试样表面上的夹砂、夹渣、毛
刺、飞边等必须加以清除。
|三、试样检查、标记 I
〉 试验前应先检查试样外观是否符合要求。
〉 试样原始标距一般采用细划线或墨线进行标定，
所采用的方法不能影响试样过早断裂。
〉 对于特薄或脆性材料，可在试样平行段内涂上
快干着色涂料，再轻轻划上标线。
〈伫 衬ZZy垂
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测量计算试样的原始横截面积
| 圆形截面试样 l
在标距两端及中间三处横截面上相互垂直两个方向
测量直径，以各处两个方向测量的直径的算术平均
值计算横截面积;
取三处测得横截面积平均值作为试样原始横截面积 。
So=zdo2
4
| 矩形截面试样 l
/
在标距两端及中间三处横截面上测量宽度和厚度，
取三处测得横截面积平均值作为试样原始横截面积 。
So=aoXb
o
〈伫 衬ZZy垂
回帽赠回刷翩翩翩I''lu 田 缸lIáP回 帽，%&CMnId确嚼:w%底抽剧院.. 2/28
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1-'' 2l?MU比副".，.
υ"能试验机电子万
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》 拉力试验机又名万能材料试验机 。 万能试验机
是用来针对各种材料进行仪器设备静载、拉伸、
压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等力学性能试
验用的机械加力的试验机。
》组成 : 加载机构、夹样机构、记录机构、测力
机构 。
》标准 : << GB/ T 16491-2008 电子万能试验机》
- c p
''.:?:+ : .. j讨 ， ZZ丘豆 t
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负育部锺 S!M;测量
电
子
万
fI环筐''目1
目..~ t已
试
-Yi2J~
验
机
构
二i经口二
1 舍电画E窝食8l
[ 夹持装置 1
作用: 使不同形状、尺寸和材质的试样能顺利进行试验
气动夹具 液压夹具
〈伫 衬ZZy垂
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E固E
(测定微小塑性变形的长度测量仪
、、马
\、
WDW-l00电子万能试验机
CSS2210电子万能试验机
引伸计规格:
引伸计规格 :
标距5伽m
标距50mm
量程5mm (10%) 量程 lOnm (20%)或5mOR睛也14
c:trom_翻"栩旧"阳面rnJcd町ftI阳刚1-''回帽赠回刷翩翩翩I''luld田12l?MU比副".，.1缸lIáP回..C%M%&Cυ"帽，%&CMnId确嚼:w%底抽剧院.. 1M8 望瞿W17
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以低碳钢的拉伸应力一应变曲线为例 z
σ
D
上屈服点
/ E
C下 下屈服点
。 Fε
F , .
OB一弹性阶段
BC一屈服阶段
CD斗虽化阶段
F
DE一颈缩阶段 a )试样 b)拉伸 c)颈缩 d )断裂
〈伫 衬ZZy垂
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[ 弹性阶段 l
σp一 比例极限
σ
弹性阶段
σe一 弹性极限
:B tp
- p
。
ε
金属材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比
例关系，符合胡克定律，即σ=Eε，其比例系数E
称为弹性模量。
E = 乞
z
弹性极限与比例极限非常接近，工程实际
中近似地用比例极限代替弹性极限。 .::.(~''. :}ij易 ''if;j
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l 屈服阶段 l
σ
/ 屈服阶段 |
2陀、 明 C
。
ε
屈服强度: 当金属材料呈现屈服现象时，在试验
期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点，应
区分上屈服强度和下屈服强度 。
试样发生屈服而力首次下降前的最
|上屈服强度 l
高应力 。
在屈服期间， 不计初始瞬时效应时
的最低应力。
同屈服强度 l
通常把下屈服点对应的应力值称为
屈服强度
〈伫 衬ZZy垂
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σ
D
σb
\一强化阶段 |
C
C下
。
ε
经过屈服阶段后，曲线从C点叉开始逐渐上升，说
明要使应变增加，必须增加应力，材料又恢复了
抵抗变形的能力，这种现象称作强化， CD段称为
强化阶段(加工硬化) 。
曲线最高点所对应的应力值记作，称为
材料的抗拉强度 (或强度极限)，它是衡
量材料强度的又一个重要指标。
,; _.;~J易通
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σ
D
颈缩阶段 |
E
B
AI C
F
。
ε
曲线到这D点，在试件比较薄弱的某一局部 (材质
不均匀或有缺陷处
)，变形显著增加，有效横截面
急剧减小，出现了缩颈现象，试件很快被拉断。
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|几种常见的应力·应变曲线 |
σ
σ
e
E
。
。
(.)
(b)
口 a是低碳钢的应力-应变曲线，它高锯齿状的屈
服阶段，分上下屈服，均匀塑性变形后产生缩
颈，然后试样断裂;
口 b是中碳钢的应力-应变曲线，它高屈服阶段，
但波动微小，几乎成一条直线，均匀塑性变形
后产生缩颈，然后试样断裂 。 、2 剖易通
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σ σ
c 雹
。
。
(c)
(dl
口 c是:卒火后低、中jE囚火钢的应力-应变曲线 ，
它无可见的屈服阶段，均匀塑性变形后产生缩
颈，然后试样断裂;
口 d是铸铁、?卒火钢等较脆材料的应力…应变曲线 ，
它不仅无屈服阶段，而且在产生少量均匀塑性
、二 ，切易:i总 .
变形后就突然断裂。
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》材料强度的大小通常用单位面积上所承受的力
来表示 。
2
〉 强度的单位为Pa: lPa lN/m
~ 1，旦Pa这个单位太小，所以实际工程中常用MPa
作为强度的单位: lMPa 106Pa
》 钢材的屈服强度: lOO''"''-''2000MPa
面
军增韧-
毯涉
-=>
- 飞lL1:I二三;足以 !''r_]jrJ丁宁季运LJ ??
.‘二:穴.吁以现iby、明
万-飞 飞.、 D'' j 川-
- 4'' - '' , ~啡沁二. ，.\，~ . ~…………1-
十白 ~飞 . 士;;;， .WM号，、E---乙二 ----~- tsz- 二- ，--- 吃亏是-- ------
""
北京"鸟巢"外部钢结构Q460E钢，其
屈服强度为460MPa。
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l 强度指标 l
σ
国
田
因
ε
-
|上屈服强反l
eH S
R_T =主i
?L S。
R... = Fm
| 抗拉强度 l
", S o
〈伫 衬ZZy垂
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σ
I A
oa一一总变形。
" I
I I
ba一一弹性变形99.8%。
I I
/| ob一一塑性变开~O.2%。
ε
。
硬钢(高碳钢〉强度高，塑性差，拉伸过程无明显
屈服阶段，无法直接测定屈服强度，用条件屈服强
度来代替屈服强度。
表示规定塑性延伸率为
条件屈服强度 : R . 0.2%
pO 2
时对应的应力
予 C":".r主J .:，t.
、组C . . .YIJ叩i.''"_li<1
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》 试件拉断后，弹性变形消失，但塑性变形仍保
留下来。 工程上用试件拉断后遗留下来的变形
表示材料的塑性指标。
》 常用的塑性指标有两个:
d
F
F
L
L..- L^
A = -,t ~xl00%
l 伸长率.
L。
s^- s
z = - u - /1 X 100%
S。
''.:?:+ : .. j讨 ， ZZ丘豆 t
c:trom_翻"栩旧"阳面rnJcd町ftI阳刚1-''回帽赠回刷翩翩翩I''luld田12l?MU比副".，.1缸lIáP回..C%M%&Cυ"帽，%&CMnId确嚼:w%底抽剧院.. 篇翻望瞿W17
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| 去准名称
金属材料拉伸试验第1部分:室温
GBT 228.1-2010
试验方法
金属材料拉伸试验第2部分:高温
GBT 228.2-2015
试验方法
GBT 2039-2012 金属材料单轴拉伸蠕变试验方法
钢及钢产品力学性能试验取样位置
GBT 2975-1998
及试样制备
GBT 4338-2006
金属材料高温拉伸试验方法
GBT 6396-2008 复合钢板力学及工艺性能试验方法
GBT 8358-2014
钢丝绳实际破断拉力测定方法
GBT 10120-2013 金属材料拉伸应力松弛试验方法
GBT 13239-2006
金属材料低温拉伸试验方法
变形铝、镶及其合金加工制品拉伸
GBT 16865-2013
试验用试样及方法
钢的伸长率换算第1部分:碳素钢
GBT 17600.1-1998
和低合金钢
钢的伸长率换算第2部分:奥氏体
GBT 17600.2-1998
钢
金属材料弹性模量和泊松比试验方
GBT 22315-2008
法 吭，月翻
统来很关文.:
.俯篱幢步慌.i很徒g
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-组P阿圄雹恤帽料在冲击嚣葡下的扣学性篇
幅画铜.撞怖试瞌调回简介
相L幅幅蹄脑:静幢幢谴瞌伯特点与意义罩悻细介锢
掌握..强度细识点擅怕回瞌不用越
铜筐''钢怯帽料曲植伸试幢幢俯曲缉幢幢
帽阳掌性自由掘简介【幅}
盒属帽冉的跑佩曲鳝能结幢幢惧''噩膏用值凰?
来源:柑眉遇''常州精密铜管博害网''微信公众号:革盟且由ι转载谓保留链接: h世口:/Iwww.iosen_net/Steel-Knowledae/1623911141_html
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