拉伸实验低碳钢受什么力

㈠ 金属材料的拉伸实验中如何观察低碳钢的屈服点

若用老式的万能材料试验机，实验时超出弹性变形范围后，力盘指针会有一个回复过程 即来回摆动 而屈服点一般采取 下屈服点来纪录，所以只要记录下，指针的最大摆动回复位置的刻度指数就可以确定屈服点。
若采用新式机器，计算机会自动在实验结束后显示，屈服极限，和强度极限。

钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

屈服点（yield point）
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=10^6(10的6次方）Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）。
2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。

屈服点
（σs）
具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。

上屈服点
（σsu）
----试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；产生原因为开始塑性变形时，位错密度较低，位错运动需要在较大应力下发生；

下屈服点
（σsl）
----当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。
Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）；
So--试样原始横截面积，mm2。

㈡ 低碳钢拉伸实验应力-应变曲线，分几个阶段

分4个阶段：

（1）弹性阶段ob：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部卸除荷载后，试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。

（2）屈服阶段bc：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹，称为滑移线。

（3）强化阶段ce试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。

（4）颈缩阶段和断裂Bef试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。

(2)拉伸实验低碳钢受什么力扩展阅读：

低碳钢的变形过程有如下特点：

1、当应力低于σe时，应力与试样的应变成正比，应力去除，变形消失，即试样处于弹性变形阶段，σe为材料的弹性极限，它表示材料保持完全弹性变形的最大应力。

2、当应力超过σe后，应力与应变之间的直线关系被破坏，并出现屈服平台或屈服齿。如果卸载，试样的变形只能部分恢复，而保留一部分残余变形，即塑性变形，这说明钢的变形进入弹塑性变形阶段。σs称为材料的屈服强度或屈服点，对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限。

3、当应力超过σs后，试样发生明显而均匀的塑性变形，若使试样的应变增大，则必须增加应力值，这种随着塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象称为加工硬化或形变强化。当应力达到σb时试样的均匀变形阶段即告终止，此最大应力σb称为材料的强度极限或抗拉强度，它表示材料对最大均匀塑性变形的抗力。

在σb值之后，试样开始发生不均匀塑性变形并形成缩颈，应力下降，最后应力达到σk时试样断裂。σk为材料的条件断裂强度，它表示材料对塑性的极限抗力。

㈢ 关于低碳钢的拉伸实验的问题

这段的拉力从拉力表中显示出来，表针逐渐后退，于是画出这段曲线。
这里有一个定律版：作用力和反权作用力大小相等、方向相反。机器拉伸运动作用于试件，试件抵抗拉伸，于是产生了作用力与反作用力，这个力传递给压力表，于是我们看到了这个力。随着拉伸的继续，试件的弹性伸长变形逐渐增大，抵抗变形的反作用力也逐渐增大，于是表针继续上升。当拉伸变形超过了试件的弹性极限，试件没有力量抵抗了，反作用力不能增加了，于是开始“屈服”。拉伸运动继续进行，断面越来越小，抵抗力迅速下降，最后断裂，即使机器继续作拉伸运动，作用力和反作用力没有了，表针回零！
我的描述你看到了什么？机器的拉力是由于试件的抗拉力而同时产生，没有试件的抗拉力，机器是英雄无用武之地，不会产生拉力。所以“机器自己知道什么时候达到屈服极限”是试件告诉它的，由试件自己自动调节机器的拉力！

㈣ 低碳钢拉伸试验通常可测试哪些力学性能指标

可测试的力学性能指抄标：

1.屈服强度袭

2.抗拉强度

3.断面伸长率

㈤ 工程力学的拉伸实验中低碳钢的弹性模量大致是多少

低碳钢从受拉至拉断，分为以下四个阶段。
1
弹性阶段
随着荷载的增加版，应变随应力权成正比增加。如卸去荷载，试件将恢复原状，表现为弹性变形，与A点相对应的应力为弹性极限。在这一范围内，应力与应变的比值为一常量，称为弹性模量，用E表示。

㈥ 试比较低碳钢在拉伸及压缩时的力学性能，试比较铸铁在拉伸及压缩时的力学性能

拉伸开始时，低碳钢试棒受力大，先发生变形，随着变形的增大，受力逐渐减小，当试棒断开的瞬间，受力为“0”，其受力曲线是呈正弦波＞0的形状。低碳钢由于含碳量低，它的延展性、韧性和可塑性都是高于铸铁的。

压缩开始时，低碳钢受力逐渐加大，试块随外力变形，当试块变形达到极限时，其受力也达到最大值，其受力曲线是一条向斜上方的直线。

拉伸开始时，铸铁由于轫性差，受力是逐步加大的，当达到并超过它的拉伸极限时，试棒断开，受力瞬间为“0”，其受力曲线是随受力时间延长，一条直线向斜上方发展，试棒断开，直线垂直向下归“0”。

压缩开始时，铸铁与低碳钢受力情况基本相同，只是当铸铁试块受力达到本身的破坏极限时，受力逐渐减小，直到试块在外力下被破坏（裂开），受力为“0”其受力曲线与低碳钢拉伸时的受力曲线相同。

(6)拉伸实验低碳钢受什么力扩展阅读

在拉伸与压缩实验中，低碳刚及铸铁的断口特征有很大不同：

低碳钢断口有明显的光亮倾斜面，为塑性破坏所致。倾斜面倾角与试样轴线近似成杯状断口，断裂是由于切应力造成的，中心部分为粗糙平面，塑性越大杯状断口越大，中心粗糙平面的面积越小。

铸铁没有倾斜侧面，断口平齐，并垂直于拉应力，属脆性断口，比较典型。铸铁属典型的脆性材料，其抗拉性能较差，破坏符合最大拉应力理论。

铸铁受扭时剪应力最大处为横截面边缘处，取单元体进行应力分析可得到主应力方向与断裂面方向垂直且与圆轴表面相切，因为圆轴表面为曲面，各点主应力的主平面沿方向连起来会形成一个螺旋线，从外向内应力状态相似，因此形成螺旋面。

参考资料来源：网络-拉伸和压缩

㈦ 1. 低碳钢做拉伸实验时，测定哪些力学性能指标 2. 低碳钢拉伸实验时，如何计算它的延伸率

在拉伸与压缩实验中，低碳刚及铸铁的断口特征：低碳钢断口有回明显的塑性破坏产生答的光亮倾斜面，倾斜面倾角与试样轴线近似成(称杯状断口)，这部分材料的断裂是由于切应力造成的，中心部分为粗糙平面，塑性越大对应杯状断口越大，中心粗糙平面的面积越小。而铸铁没有任何的倾斜侧面，断口平齐，并垂直于拉应力，属典型的脆性断口。根据材料力学知识：铸铁属典型的脆性材料，其抗拉性能较差，破坏符合最大拉应力理论。铸铁受扭时横截面边缘处剪应力最大，取单元体进行应力分析可得到主应力方向与断裂面方向垂直且与圆轴表面相切，由于圆轴表面是曲面，各点主应力的主平面沿方向连起来就形成一个螺旋线，从外向内应力状态相似,故形成螺旋面而不是平面。

㈧ 低碳钢拉伸试验

实验原理和步骤
● 原理部分：
低碳钢是工程上最广泛使用的材料，同时，低碳钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系也比较典型。低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由拉伸图表示。做实验时，可利用万能材料试验机的自动绘图装置绘出低碳钢试样的拉伸图即下图中拉力F与伸长量△L的关系曲线。需要说明的是途中起始阶段呈曲线是由于试样头部在试验机夹具内有轻微滑动及试验机各部分存在间隙造成的。大致可分为四个阶段：
（1）弹性阶段OA：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部卸除荷载后，试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。
（2）屈服阶段AS’：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内（图中锯齿状线SS’）波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹，称为滑移线。
（3）强化阶段S’B 试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。
（4）颈缩阶段和断裂BK 试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。断口呈杯锥状如右图所示
利用原始标距内的残余变形来计算材料断后伸长率A和断面收缩率Z，计算公式为：
式中L0为原始标距长度，S0为原始横截面面积，Lu为试样断裂后标距长度，Su为试样断裂后颈缩处最小横截面面积。
图2-4 低碳钢拉伸图
● 步骤：
1在试样的原始标距长度L0范围内，用试样划线器细划等分10个分格线
2．根据GB/T 228—2002《金属材料室温拉伸试验方法》中第7章的规定，测定试样原始横截面面积。本次实验采用圆形截面试样，应在标距的两端及中间处的两个相互垂直的方向上各测一次横截面直径d，取其算术平均值，选用三处中平均直径最小值，并以此值计算横截面面积S0，其S0 =πd2/4。该计算值修约到四位有效数字（π取五位有效数字）。
3．打开试验机，安装试样，可快速调节试验机的夹头位置，将试样先夹持在上夹头中，再升起下夹头，将试样夹牢并使之铅直；
4．在计算机上输入已测平均直径中最小值等参数，并勾选所需测定的参数FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值，上屈服强度Reh,下屈服强度Rel抗拉强度Rm。将进油阀关闭，按试验机上启动键。同时，操作计算机软件使之开始绘制曲线图。
5..在加载实验过程中，总的要求应是缓慢、均匀、连续地进行加载。并采用位移控制速率0.009mm/s。开始测定时至达到屈服强度阶段，试样平行长度的控制速率为0.009mm/S。达到强化阶段后可适当增大速率至0.015mm/s。试样拉断后立即停机并先取下试样，然后打开回油阀，使工作平台复位。
5．在实验中，注意观察拉伸过程四个特征阶段中的各种现象，记录的上屈服点力FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值，上屈服强度Reh,下屈服强度Rel抗拉强度Rm
考虑软件识别问题，手动定位并设置下屈服点。
6.将断后试样拼接并用游标卡尺测断后标距Lu，和拉断处最小断面的直径。
西安博汇试验机

㈨ 低碳钢和铸铁的拉伸与压缩实验

低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时的力学性质的异同点：
受拉时的变形曲线不同：内
1、低碳钢抗压缩容的能力比铸铁要低，当对低碳钢试块进行压缩实验时，受力逐渐加大，试块随外力变形，当试块变形达到极限时，其受力也达到最大值，其受力曲线是一条向斜上方的直线。
2、铸铁开始时与低碳钢受力情况基本相同，只是当铸铁试块受力达到本身的破坏极限时，受力逐渐减小，直到试块在外力下被破坏（裂开），受力为“0”其受力曲线与低碳钢拉伸时的受力曲线相同。
低碳钢和铸铁化学成份不同：
1、低碳钢是指含碳量≤0.2%的铁碳金属物，。
2、铸铁的含碳量都是＞1%的黑色金属。
3、在实验比较它们在拉伸或压缩时的力学性质异同点，就要以其自身的机械性能来考虑。

㈩ 材料力学低碳钢拉伸试验

拉伸时的破坏原因是拉应力
由应力公式б'=P'/A'=(P/A)/Sin2α=бSin2α显然当α=45时，б'最大，因此铸铁压缩破坏沿轴45度面断裂。也就是它的切应力把铸铁给剪断了。