材料力学性能试验报告.docx
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1、材料学性能实院系:材料学院 姓名:王丽朦 学号:200767027验报力告 实验目的:通过拉伸试验掌握测量屈服强度,断裂强度,试样伸长率,界面收缩率的方法; 通过缺口拉伸试验来测试缺口对工件性能的相关影响;通过冲击试验来测量材料的冲击韧性;综合各项试验结果,来分析工件的各项性能;通过本实验来验证材料力学性能课程中的相关结论,同时巩固知识点,进一步深 刻理解相关知识;实验原理:1)屈服强度金属材料拉伸试验时产生的屈服现象是其开始产生宏观的塑性变形的一种标志。弹性变形阶段向塑性变形阶段的过渡,表现在试验过程中的现象为,外力不增加 即保持恒定试样仍能继续伸长,或外力增加到某一数值是突然下降,随后,在
2、外 力不增加或上下波动情况下,试样继续伸长变形,这便是屈服现象。呈现屈服现 象的金属材料拉伸时,试样在外力不增加仍能继续伸长时的应力称为屈服点,记 作(T $屈服现象与三个因素有关:(1)材料变形前可动位错密度很小或虽有大量位错但被 钉扎住,如钢中的位错为杂质原子或第二相质点所钉扎;(2)随塑性变形发生,位错快速增殖;(3)位错运动速率与外加应力有强烈的依存关系。影响屈服强度的因素有很多,大致可分为内因和外因。内因包括:金属本性及品格类型的影响;晶界大小和亚结构的影响;还有溶质元 素和第二相的影响等等。通过对内因的分析可表征,金属微量塑性变形抗力的屈 服强度是一个对成分、组织极为敏感的力学性能
3、指标,受许多内在因素的影响, 改变合金成分或热处理工艺都可使屈服强度产生明显变化。外因包括:温度、应变速率和应力状态等等。总之,金属材料的屈服强度即受各 种内在因素的影响,又因外在条件不同而变化,因而可以根据人们的要求予以改 变,这在机件设计、选材、拟订加工工艺和使用时都必须考虑到。2)缺口效应由于缺口的存在,在静载荷作用下,缺口截面上的应力状态将发生变化,产生所 谓的缺口效应”,从而影响金属材料的力学性能。缺口的第一个效应是引起应力集中,并改变了缺口前方的应力状态,使缺口试样 或机件所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态,也就是出 现了(TX (平面应力状态)或(Ty与(TZ
4、 (平面应变状态),这要视板厚或直径而 定。缺口的第二个效应是使塑性材料强度增高,塑性降低。综合而言,无论脆性材料 或塑性材料,其机件上的缺口都因造成两向或三向应力状态和应力应变集中而产 生变脆倾向,降低了使用的安全性。为了评定不同金属材料的缺口变脆倾向,必 须采用缺口试样进行静载力学性能试验。一般采用的试验方法是缺 口试样静拉伸和缺口试样静弯曲。3)冲击作用为了评定金属材料传递冲击载荷的能力,揭示金属材料在冲击载荷作用下的力学 行为,就需要进行相应的力学性能试验。冲击载荷与静载荷的主要区别,在于加 载速率不同。加载速率是指载荷施加于试样或机件时的速率,用单位时间内应力 增加的数值表示。冲击韧
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