拉力试验机的拉伸试验屈服强度分析

拉力试验机的拉伸试验屈服强度分析

1.1.1什么是拉力试验机的拉伸试验 概述

拉力试验机的拉伸试验是标准拉伸试样在静态轴向拉伸力不断作用下以规定的拉伸速度拉至断裂，并在拉伸过程中连续记录力与伸长量，从而求出其强度判据和塑性判据的力学性能试验。上易高公司提供拉力机，金属拉力试验机

强度指标：弹性极限、屈服强度、抗拉强度；

塑性指标：断后伸长率、断面收缩率。

1.1.2 拉力机拉伸概念

拉力机应力：应力是在它所作用面积上的力，用N/mm²表示，在米制单位中，用千帕（kPa）或兆帕（MPa）表示。

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。

原始标距(L_o)：施力前的试样标距。

断后标距(L_u)：试样断裂后的标距。

平行长度(L_c)：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。

断后伸长率(A)：是断后标距的残余伸长(L_u-L_o)与原始标距(L_o)之比的百分率。

断面收缩率(Z)：断裂后试样横截面积的*大缩减量(S_o-S_u)与原始横截面积(^So)之比的百分率。

*大力(F_m)：试样在屈服阶段之后所能抵抗的*大力。

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。

上屈服强度：试样发生屈服而力**下降前的*高应力。

下屈服强度：在屈服期间，不计初始瞬时效应时的*低应力。

1.1.3 拉力机拉伸应力-应变曲线

以低碳钢的拉伸应力—应变曲线为例。

OB—弹性阶段，BC—屈服阶段

CD—强化阶段，DE—颈缩阶段

试样在各阶段变化的示意图

弹性阶段

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= E·ε，其比例系数E称为弹性模量。

弹性极限σ_p与比例极限σ_e非常接近，工程实际中近似地用比例极限代替弹性极限。上海发瑞仪器科技有限公司提供拉力机，金属拉力试验机

屈服阶段

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。通常把下屈服点对应的应力值称为屈服强度。

强化阶段

经过屈服阶段后，曲线从C点又开始逐渐上升，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*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。 强度极限是材料在整个拉伸过程中所能承受的*大拉力。

拉力机试验颈缩阶段

曲线到达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。此后，试件的轴向变形主要集中在颈缩处，试件*后在颈缩处被拉断。

a是低碳钢的应力-应变曲线，它有锯齿状的屈服阶段，分上下屈服，均匀塑性变形后产生缩颈，然后试样断裂；

b是中碳钢的应力-应变曲线，它有屈服阶段，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。

c是淬火后低、中温回火钢的应力-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；

d是铸铁、淬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变形后就突然断裂。