低碳钢拉伸试验

时间:2024-05-28 10:08:20编辑:阿星

低碳钢拉伸过程各阶段的指标是什么

低碳钢拉伸过程经历了弹性、屈服、强化和紧缩四个阶段;各阶段特点如下:

弹性阶段:应力与应变成正比,钢材产生弹性变形;对应指标为弹性模量E;

屈服阶段:应力与应变不再成正比,产生塑性变形;此时即使应力减小,应变也会迅速增加;对应指标为屈服强度σs;

强化阶段:钢材对外力的抵抗能力重新增大;对应指标为抗拉强度σb;



紧缩阶段:钢材某一截面开始产生收缩,并最终从最细处断裂;对应指标为伸长率δ和断面收缩率Ψ。

屈服极限σs及强度极限σb的测定

试样加载到达屈服阶段时,低碳钢的P-Δl曲线呈锯齿形(图1-2)。

与最高载荷对应的应力称为上屈服极限,它受变形速度和试样形状的影响,一般不作为强度指标。

同样,载荷首次下降的最低点(初始瞬时效应)也不作为强度指标。

一般把初始瞬时效应之后的最低载荷Ps对应的应力作为屈服极限σs。

因为进入屈服阶段时,示力指针停止前进,并开始倒退,这时应注意指针的波动情况,捕捉指针所指的最低载荷Ps。

以试样的初始横截面面积A0除Ps,即得屈服极限。

屈服阶段过后,进入强化阶段,试样又恢复了承载能力(图1-2)。

载荷到达最大值Pb时,试样某一局部的截面明显缩小,出现“颈缩”现象。

这时示力度盘的从动针停留在Pb不动,主动针则迅速倒退,表明载荷迅速下降,试样即将被拉断。

以试样的初始横截面面积A0除Pb,即得强度极限。

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低碳钢拉伸实验四个阶段特点是什么?


特点:1、弹性阶段随着荷载的增加,应变随应力成正比增加。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。2、屈服阶段应力与应变不成比例,开始产生塑性变形,应变增加的速度大于应力增长速度,钢材抵抗外力的能力发生“屈服”了。3、强化阶段抵抗塑性变形的能力又重新提高,变形发展速度比较快,随着应力的提高而增强。4、颈缩阶段材料变形迅速增大,而应力反而下降。试件在拉断前,于薄弱处截面显著缩小,产生“颈缩现象”,直至断裂。扩展资料:实验原理: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。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。

低碳钢拉伸的四个阶段是什么?


低碳钢拉伸的四个阶段分别为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。低碳钢为韧性材料。其拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段,在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。开始时为弹性阶段,完全遵守胡克定律沿直线上升,比例极限以后变形加快,但无明显屈服阶段。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SB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。低碳钢优点:1.低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。因此,其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低,切削加工性不佳,正火处理可以改善其切削加工性。2.低碳钢有较大的时效倾向,既有淬火时效倾向,还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时,铁素体中碳、氮处于过饱和状态,它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物,因而钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低,这种现象称为淬火时效。低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。

低碳钢拉伸的四个阶段是什么?


低碳钢拉伸的四个阶级分别是:弹性阶段OA、屈服阶段AS、强化阶段SB、颈缩阶段和断裂BK。弹性阶段为一直线,说明应力和应变成正比关系。如卸去拉力,试件能恢复原状,这种性质即为弹性,该阶段为弹性阶段屈服阶段,应力应变不再成正比关系,开始出现塑性变形,该阶段的应力最低点称为屈服强度或屈服点,用fy表示。强化阶段,曲线逐步上升,表示试件在屈服阶段以后,其抵抗塑性变形的能力又重新提高,这一阶段称为强化阶段。对应于最高点C的应力值称为极限抗拉强度,简称抗拉强度,用fu表示。低碳钢拉伸时的力学性质表现为:1、需要注意低碳钢拉伸时有弹性极限点,当拉伸时的拉力不超过该极限点,此时低碳钢处于弹性变形的状态,也就是当外力去除后,变形随即消失而低碳钢恢复原状。2、当拉伸时的拉力超过该弹性极限点时,低碳钢就会发生塑性变形,也就是当外力去除后变形仍不能消失,低碳钢结构相邻部分产生永久性位置移动,当拉力超过塑性变形承受的载荷时,低碳钢就会发生断裂。

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。扩展资料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:百度百科-拉伸和压缩

低碳钢材料在拉伸实验过程中,所能承受的最大应力是


低碳钢材料在拉伸实验过程中,所能承受的最大应力是强化阶段。低碳钢材料在拉伸过程中,根据等体积效应,随试样的长度伸长,其截面积相应减小,导致应力值发生变化,特别是产生缩颈后,虽然在应力-应变曲线反映工程应力下降,但颈缩横截面积急剧下降使颈缩部位应力快速上升,所以应力没有完整反映单向拉伸时试样横截面上的实际应力变化。扩展资料低碳钢材料的焊接特点:1、导热性差,焊接区和未加热部分之间产生显著的温差,当熔池急剧冷却时,在焊缝中引起的内应力,很容易形成裂纹。 2、对淬火更加敏感,近缝区极易形成马氏体组织。由于组织应力的作用,使近缝区产生冷裂纹。 3、由于焊接高温的影响,晶粒长大快,碳化物容易在晶界上积聚、长大,使焊缝脆弱,焊接接头强度降低。 参考资料来源:百度百科-低碳钢

低碳钢在拉伸过程中的四个阶段

低碳钢在拉伸过程中的四个阶段如下:1.低碳钢拉伸的四个阶段是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段。2.弹性阶段OA:在这个阶段,样品的变形是完全弹性的。当所有的载荷都被移除时,样品将恢复到其原始长度。在这个阶段,可以测量材料的弹性模量e。3.在屈服阶段,AS:试样的伸长率急剧增加,但万能试验机上的载荷读数在小范围内波动(图中锯齿线SS)。如果忽略载荷读数的轻微波动,这个阶段可以用拉伸图上的一条水平线段来表示。如果对样品进行抛光,样品表面会出现一条与轴线成45左右的条纹,称为滑移线。4.强化阶段在屈服阶段之后,如果SB试件要继续拉伸,由于材料在塑性变形过程中的不断强化,试件的阻力会不断增加。5.在颈缩阶段和断裂的BK试样伸长到一定程度之后,载荷读数逐渐降低。此时可以看到,试样某一截面的截面积明显减小,出现“颈缩”现象,直至试样被拉断。低碳钢(mild steel)为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢,大多不经热处理用于工程结构件,有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。因此,其冷成形性良好,可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢还具有良好的焊接性。低碳钢一般是指含碳量在0.10~0.25%之间的钢.这类钢硬度低,塑性好,便于采用冷塑变形成型工艺,焊接和切削, 常用于制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。

低碳钢与铸铁拉伸实验结果有何异同?

一、不同点:低碳钢的韧性比铸铁强,铸铁比低碳钢脆性高。低碳钢的屈服强度高于铸铁。(铸铁很脆,几乎不存在屈服强度),但是铸铁的拉伸强度大于低碳钢,因为铸铁含碳量高于低碳钢。 冲击强度低碳钢明显要优于铸铁。二、相同点:仍属于弹性变形,但应力与试样的变形不是正比关系。应力达到屈服极限,试样的位移增大,但是应力几乎没有变化。试样发生明显而均匀的塑性变形,若使试样的变形增大,则必须增加应力值。扩展资料一、低碳钢拉伸程经历弹性、屈服、强化紧缩四阶段,各阶段特点:1、弹性阶段:应力与应变比钢材产弹性变形;应指标弹性模量E;2、屈服阶段:应力与应变再比产塑性变形;即使应力减应变迅速增加;应指标屈服强度σs;3、强化阶段:钢材外力抵抗能力重新增;应指标抗拉强度σb;4、紧缩阶段:钢材某截面始产收缩并终细处断裂;应指标伸率δ断面收缩率Ψ屈服极限σs及强度极限σb测定。二、特点:1、线性弹性变形阶段:.当应力低于弹性极限 时,应力与试样的变形成正比,应力去除,变形消失。2、非线弹性变形阶段:仍属于弹性变形,但应力与试样的变形不是正比关系。

低碳钢拉伸实验的过程分哪四个阶段

低碳钢拉伸的四个阶段分别为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。扩展资料: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。实验目的1、测定低碳钢的上屈服强度Reh,下屈服强度Rel,抗拉强度Rm,断后伸长率A,断面收缩率Z2、观察低碳钢在拉伸过程中所出现的屈服、强化和缩颈现象,分析力与变形之间的关系,并绘制拉伸图。3、学习、掌握万能试验机的使用方法及其工作原理低碳钢为韧性材料。其拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段,在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。开始时为弹性阶段,完全遵守胡克定律沿直线上升,比例极限以后变形加快,但无明显屈服阶段。参考资料来源:百度百科-低碳钢拉伸实验

低碳钢拉伸实验的四个阶段

低碳钢拉伸的四个阶段分别为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。扩展资料: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。实验目的1、测定低碳钢的上屈服强度Reh,下屈服强度Rel,抗拉强度Rm,断后伸长率A,断面收缩率Z2、观察低碳钢在拉伸过程中所出现的屈服、强化和缩颈现象,分析力与变形之间的关系,并绘制拉伸图。3、学习、掌握万能试验机的使用方法及其工作原理低碳钢为韧性材料。其拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段,在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。开始时为弹性阶段,完全遵守胡克定律沿直线上升,比例极限以后变形加快,但无明显屈服阶段。参考资料来源:百度百科-低碳钢拉伸实验

试简述低碳钢试件从开始拉伸到断裂经历哪几个阶段?各阶段的变形现象及特点是什么?

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。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,全部写出荷载后,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ef: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。扩展资料:低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。因此,其冷成形性良好,可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢还具有良好的焊接性。含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造,焊接和切削, 常用于制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。低碳钢有较大的时效倾向,既有淬火时效倾向,还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时,铁素体中碳、氮处于过饱和状态,它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物,因而钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低,这种现象称为淬火时效。低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。低碳钢经形变产生大量位错,铁素体中的碳、氮原子与位错发生弹性交互作用,碳、氮原子聚集在位错线周围。这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团(柯垂耳气团)。低碳钢为韧性材料。其拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段,在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。开始时为弹性阶段,完全遵守胡克定律沿直线上升,比例极限以后变形加快,但无明显屈服阶段。参考资料来源:百度百科--低碳钢

低碳钢拉伸实验四个阶段特点是什么?

您好,1、弹性阶段

随着荷载的增加,应变随应力成正比增加。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。

2、屈服阶段

应力与应变不成比例,开始产生塑性变形,应变增加的速度大于应力增长速度,钢材抵抗外力的能力发生“屈服”了。

3、强化阶段

抵抗塑性变形的能力又重新提高,变形发展速度比较快,随着应力的提高而增强。

4、颈缩阶段

材料变形迅速增大,而应力反而下降。试件在拉断前,于薄弱处截面显著缩小,产生“颈缩现象”,直至断裂。【摘要】
低碳钢拉伸实验四个阶段特点是什么?【提问】
您好,1、弹性阶段

随着荷载的增加,应变随应力成正比增加。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。

2、屈服阶段

应力与应变不成比例,开始产生塑性变形,应变增加的速度大于应力增长速度,钢材抵抗外力的能力发生“屈服”了。

3、强化阶段

抵抗塑性变形的能力又重新提高,变形发展速度比较快,随着应力的提高而增强。

4、颈缩阶段

材料变形迅速增大,而应力反而下降。试件在拉断前,于薄弱处截面显著缩小,产生“颈缩现象”,直至断裂。【回答】


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。


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