拉伸試驗
拉伸試驗是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。利用拉伸試驗得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強(qiáng)度、屈服點、屈服強(qiáng)度和其它拉伸性能指標(biāo)。從高溫下進(jìn)行的拉伸試驗可以得到蠕變數(shù)據(jù)。金屬拉伸試驗的步驟可參見ASTM E-8標(biāo)準(zhǔn)。塑料拉伸試驗的方法參見ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)、D-2289標(biāo)準(zhǔn)（高應(yīng)變率）和D-882標(biāo)準(zhǔn)（薄片材）。ASTM D-2343標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了適用于玻璃纖維的拉伸試驗方法；ASTM D-897標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了適用于粘結(jié)劑的拉伸試驗方法；ASTM D-412標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了硬橡膠的拉伸試驗方法。
性能指標(biāo)
拉伸試驗可測定材料的一系列強(qiáng)度指標(biāo)和塑性指標(biāo)。強(qiáng)度通常是指材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時，當(dāng)載荷不增加而仍繼續(xù)發(fā)生明顯塑性變形的現(xiàn)象叫做屈服。產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力，稱屈服點或稱物理屈服強(qiáng)度，用σS（帕）表示。工程上有許多材料沒有明顯的屈服點，通常把材料產(chǎn)生的殘余塑性變形為 0.2%時的應(yīng)力值作為屈服強(qiáng)度，稱條件屈服極限或條件屈服強(qiáng)度，用σ0.2 表示。材料在斷裂前所達(dá)到的最大應(yīng)力值，稱抗拉強(qiáng)度或強(qiáng)度極限，用σb（帕）表示。
塑性是指金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不致破壞的能力，常用的塑性指標(biāo)是延伸率和斷面收縮率。延伸率又叫伸長率,是指材料試樣受拉伸載荷折斷后,總伸長度同原始長度比值的百分?jǐn)?shù),用δ表示。斷面收縮率是指材料試樣在受拉伸載荷拉斷后，斷面縮小的面積同原截面面積比值的百分?jǐn)?shù)，用ψ表示。
條件屈服極限σ0.2、強(qiáng)度極限σb、伸長率 δ和斷面收縮率ψ是拉伸試驗經(jīng)常要測定的四項性能指標(biāo)。此外還可測定材料的彈性模量E、比例極限σp、彈性極限σe等。
試驗方法 拉伸試驗在材料試驗機(jī)上進(jìn)行。試驗機(jī)有機(jī)械式、液壓式、電液或電子伺服式等型式。試樣型式可以是材料全截面的，也可以加工成圓形或矩形的標(biāo)準(zhǔn)試樣。鋼筋、線材等一些實物樣品一般不需要加工而保持其全截面進(jìn)行試驗。。試樣制備時應(yīng)避免材料組織受冷、熱加工的影響，并保證一定的光潔度。
試驗時，試驗機(jī)以規(guī)定的速率均勻地拉伸試樣，試驗機(jī)可自動繪制出拉伸曲線圖。對于低碳鋼等塑性好的材料，在試樣拉伸到屈服點時，測力指針有明顯的抖動，可分出上、下屈服點（和），在計算時,常取材料的 δ和ψ可將試驗斷裂后的試樣拼合，測量其伸長和斷面縮小而計算出來。
拉伸試驗步驟
（－）低碳鋼拉伸試驗
1.準(zhǔn)備試件。用刻線機(jī)在原始標(biāo)距 范圍內(nèi)刻劃圓周線（或用小鋼沖打小沖點），將標(biāo)距內(nèi)分為等長的10格。用游標(biāo)卡尺在試件原始標(biāo)距內(nèi)的兩端及中間處兩個相互垂直的方向上各測一次直徑，取其算術(shù)平均值作為該處截面的直徑，然后選用三處截面直徑的最小值來計算試件的原始截面面積A。（取三位有效數(shù)字）。
2.調(diào)整試驗機(jī)。根據(jù)低碳鋼的抗拉強(qiáng)度σb和原始橫截面面積估算試件的最大載荷，配置相應(yīng)的擺錘，選擇合適的測力度盤。開動試驗機(jī)，使工作臺上升10mm左右，以消除工作臺系統(tǒng)自重的影響。調(diào)整主動指針對準(zhǔn)零點，從動指針與主動指針靠攏，調(diào)整好自動繪圖裝置。
3.裝夾試件。先將試件裝夾在上夾頭內(nèi)，再將下夾頭移動到合適的夾持位置，最后夾緊試件下端。
4.檢查與試車。請實驗指導(dǎo)教師檢查以上步驟完成情況。開動試驗機(jī)，預(yù)加少量載荷（載荷對應(yīng)的應(yīng)力不能超過材料的比例極限），然后卸載到零，以檢查試驗機(jī)工作是否正常。
5.進(jìn)行試驗。開動試驗機(jī)，緩慢而均勻地加載，仔細(xì)觀察測力指針轉(zhuǎn)動和繪圖裝置繪出 圖的情況。注意捕捉屈服荷載值，將其記錄下來用以計算屈服點應(yīng)力值σS,屈服階段注意觀察滑移現(xiàn)象。過了屈服階段，加載速度可以快些。將要達(dá)到最大值時，注意觀察“縮頸”現(xiàn)象。試件斷后立即停車，記錄最大荷載值。
6.取下試件和記錄紙。
7.用游標(biāo)卡尺測量斷后標(biāo)距。
8.用游標(biāo)卡尺測量縮頸處最小直徑d1。
（二）鑄鐵拉伸試驗
1.準(zhǔn)備試件。除不必刻線或打小沖點外，其余都同低碳鋼。
2.調(diào)整試驗機(jī)和自動繪圖裝置，裝好試件，對以上工作進(jìn)行檢查（與低碳鋼拉伸試驗時的步驟相同）。
3.進(jìn)行實驗。開動試驗機(jī)，緩慢均勻地加載，直至試件被拉斷。關(guān)閉試驗機(jī)，記錄拉斷時的最大荷載值，取下試件和記錄紙。
（四）結(jié)束實驗。
請指導(dǎo)教師檢查試驗記錄。將試驗設(shè)備、工具復(fù)原，清理試驗場地。最后整理數(shù)據(jù)，完成試驗報告。
拉伸試驗參數(shù)
1、最大試驗力：50N、100N到20KN
2、準(zhǔn)確度等級：0.5級/1級
3、試驗力測量范圍：0.2%到100%F.S/0.4到100%F.S
4、試驗力示值準(zhǔn)確度：±0.5%/±1%
5、試驗力分辨率：±250000碼
6、變形測量范圍：1%—100%F.S
7、變形示值準(zhǔn)確度：±0.5%
8、變形分辨率：±250000碼
9、大變形測量范圍：0到800mm
10、大變形示值準(zhǔn)確度：±0.5%
11、大變形分辨率：0.003mm
12、位移示值準(zhǔn)確度：±0.3%
13、、位移分辨率：0.00004mm
14、力速率控制調(diào)節(jié)范圍：0.005-10%F.S/S
15、力速率控制精度：力控制速率小于0.05%，F(xiàn).S/S時在±1%；力控制速率大于0.05%，F(xiàn).S/S時在±0.3%；
16、伸長速率控制調(diào)節(jié)范圍：0.005-10%F.S/S
17、伸長速率控制精度：變形控制速率小于0.05%，F(xiàn).S/S時在±0.5%；變形控制速率大于0.05%，F(xiàn).S/S時在±0.2%；
18、位移速率控制調(diào)節(jié)范圍：0.001-1000mm/min
19、位移速率控制精度：±0.2%/±0.5%
20、恒力、恒變形、恒位移控制范圍：0.3%—100%F.S
21、恒力、恒變形、恒位移控制精度：設(shè)定值小于10%，F(xiàn).S時在±0.5%；設(shè)定大于10%，F(xiàn).S時在±0.1.%；
22、有效拉伸空間：900mm
23、電子拉力試驗機(jī)有效試驗寬度：400mm。
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