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低碳钢拉伸试验报告
一、 试验目的
1测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能
2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数
二、 试验内容
要求明确试验方法:通过室温拉伸试验完成上述性能测试工作,测试过程执行
GB/T228-2002。
1试验材料与试样
试验材料:
本次试验选用了三种热处理方式不同的低碳钢分别进行试验,其相关特性如表 1所示。
表1 试样材料相关信息表
热处理 低碳钢
化学成分
处理工艺
微观组织特征
性能
退火状态
碳含量小于0.25 %
加热到适当温度,保持一 定时间,缓慢冷却
退火组织为铁素
体和少量珠光体
强度较低,塑性较好
正火状态
的非合金低碳钢
加热到 Acm 以上
30-50 C,保温适当时间
后,在静止空气中冷却
珠光体片层教 习,铁素体晶粒 也比较细
强度和硬度提高
淬火状态
加热到Ac1或Ac3温度以 上并保持一段时间,随即 进入淬冷介质中快速冷 却
组织大部分转化 为马氏体
强度和硬度提高,塑
性韧性降低
试样
本次试样为机加工低碳钢,截面为圆形,其直径为 10mm的R4标准试样。根据国际标准
GB/T228-1002,R4标准试样规格尺寸及公差要求如表 2、表3所示。
表2 R4 试样的规格尺寸
标距
平行长度
截面原始直径
过渡弧直径
头部直径
50mm
60mm
10mm
8mm
20mm
表3 R4 试样的尺寸公差要求
尺寸公差
形状公差
± 0.07mm
0.04
2、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备
测试内容
游标卡尺测量的物理量:试样的原始标距 Lo,断后标距Lu,原始直径d。,断面直径du。
万能材料试验机测量物理量:连续测量加载过程中的载荷 P和试样的伸长量△ I及应力-应
变曲线。
测量工具、仪器、设备
游标卡尺
用于测量试样的标距长度与直径, 50分度,精度为0,02mm
(2)划线器 精度为土 1 %
(3) WDW-200微机控制电子式万能材料试验机
主要性能指标:
最大试验力:
200KN
试验力准确度:
由于示值的
5 %
力值测量范围:
最大试验力的
0.4 % -100 %
变形测量准确度:在引伸计满量程的 2% -100 %范围内优于示值的土 1
横梁位移测量:分辨率的 0.001mm
横梁速度范围:0.005mm/mi n-500mm/mi n
夹具形式:标准楔形拉伸副局,压缩附具,弯曲附具。
(4)引伸计
0.5级(即精确至引伸计满量程的 1/50)
3、试验步骤或程序
(1) 给三个试验编号,分别 1、2、3;
(2) 用游标卡尺按照要求测量上、中、下三个部位的直径 d,并验证数据是否符合 R4
试样公差要求;
(3)用划线器在试样上标注试样的标距为
L0=50mm
(4)将引伸计固定于试样的标距之间,
冋时将试样安装卡紧与拉伸试验及的夹槽之间;
试验中使用引伸计检测试样的变形量;
(5)启动测试仪器,由计算机记录载荷一伸长数据;
(6) 在载荷达到最大值是(出现颈缩效应)取下引伸计,然后继续加载至试样断裂, 取下试样;
(7) 用游标卡尺测量 1号试样断后最小直径 du和断后标距长度 Lu ;
(8) 对2号,3号试样重复以上步骤。
4、试验数据处理与分析讨论
①试验相关数据
表4断裂前尺寸记录表
试 样 编 号
原始标距
试样原始直径d°/mm
原始截面积
L c/mm
上端截面
中部截面
下端截面
2
S0/mm
1
2
平均
值
1
2
平均
值
1
[2
平均
值
1
50.0
9.90
9.92
9.91
9.90
9.88
9.89
9.92
9.90
9.91
77.03
2
50.0
10.00
10.00
10.00
9.96
9.98
9.97
9.96
9.96
9.96
77.96
3
50.0
10.08
10.06
10.07
10.08
10.06
10.07
10.04
10.02
10.03
79.43
表5试样1断后尺寸记录表
相关参数[
1
2
3
4
5
6
平均值
试验数
断后标距长度Lu/mm
68.00
67.96
68.10
67.90
68.00
68.00
67.99
颈缩处最小直径du/mm
5.90
5.96
6.00]
5.90
5.90
5.98
5.94
断后最小横截面积Su/mm
27.34
27.90
28.27
27.34
27.34
28.09
27.71
图
图1 试样1的应力-应变曲线
表6试样2断后尺寸记录表
表7试样3断后尺寸记录表
②试样相应的应力--应变曲线
50Dr0O
MF3
MF3
5cl aa0. 00
5cl aa
0. 00
SDD.aa
450. QO
4dd.aa
350bQQ
3dd.aa
250.00
200
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