实验六金属薄板拉伸试验

1、实验六金属薄板拉伸试验一、目的通过拉伸试验确定金属薄板的力学性能，如屈服应力（。s）、抗拉强度（。b）、屈强比（。s/o b），均匀延伸率（6 u）、总延伸率（6 k）、应变硬化指数（n）、塑性应变比（Y及y）、 凸耳参数竿y）并绘制硬化曲线。二、设备及工具拉力试验机、千分尺、游标卡尺、直尺等。三、试样可以使用图1、图2中所示两种形状试样中的任一种，应在金属薄板平面上与轧制方向 成0、45和90三个方向切取试样。试样厚度应当均匀，在标距长度内厚度变化不应大于0.01mm时，应不大于公称厚度的 1%。切取样坯和机加工试样时，应防止因加工硬化或热影响而改变材料的性能。其余多图1-1号样图1-2号样

2、可用维氏金刚石压头或其它工具刻划标距点。标距点应位于试样的轴线上，并对称于 平行长度部分的中心。四、试验步骤和数据处理将试样夹紧在试验机的夹头内，调整好测力刻度和载荷一一伸长曲线记录装置。夹头 的移动速度应在0.520mm/min范围内，并应保持加载速度恒定。记录产生屈服时的载荷F和最大载荷F ，并根据载荷一一伸长曲线，进行数据处理后，便可确定板材的。s、o b、 Jo b、0 U、0 1、确定板材。s、0 b、o S :、o u、0 k o s、o b及o s/0 b由下式确定：U0- .N / mm2o s= A0 或o 0。2= A0(MPa)Fmaxo b= A0，N/mm2 (MPa

3、)式中Fs屈服时的载荷，N；F0相对伸长为0.2时的载荷，N；F拉伸最大载荷，N；蓦必一一试样原始横截面积，mm20 u及0 k由下式确定:土 x 100%0L 0 0uL - LT0 X100%0L 0 k- 0式中L0 试样原始标距长度，mm；Lu试样产生细颈时的标距长度，mm；Lk试样断裂时的标距长度，mm。(图3)进行坐标变换:2、绘制加工硬化曲线对试验得到的拉伸曲线图3拉伸F-AL(U -)曲线横坐标变换为对数应变LL0 + ALe =ln L0 = ln L0ln(1+E )纵坐标变换为真实应力c F Fs = = A (1 + ) =b 0(1 + ) 0式中e对数应变(真实应变

4、)；E相对应变，8 =AL/L0；AL试样标距的伸长，mm；S真实应力，N/mm2；U 0名义应力，N/mm2； 绘制方法如下：在拉伸曲线的横坐标取若干个AL，再找到相应的载荷F值，(1)(2)根据式（1）和式（2）计算出相应的S和E值，即可绘制出加工硬化曲线（产生细颈前的均匀 拉伸阶段）。3、求硬化指数n值多数金属材料的真实应力一一真实应变关系为幂指数函数形式：（3）S=Ben式中 S真实应力，N/mm2;e真实应变；B与材料有关的系数 n应变硬化指数。将式（3）两边取对数，有lg S = lg B + n lg eN/mm2;（4）根据硬化曲线，用线性回归方法便可计算其斜率，即n值。下面介

5、绍一种确定n值的简便方法。在拉伸曲线上取两点（F，AL1 ）和（F2，AL2）， 按式（1）和（2）换算得（S1，ei）和（S2，e2），分别代入到式（4）中，消去l田项， 便得n =lg1（5）4、确定塑性应变比y及凸耳参数 y塑性应变比y亦称厚向异性指数，用板料单向拉伸试样的宽度应变和厚度应变的比值表/示o将试样夹紧在试验机的夹头内，当试样伸长到约20% （注意：应在屈服之后，产生细颈 之前）时停止加载，卸下试样。可求得丫值：用千分尺测得试样变形后的宽度b及厚度氏代入下式中便ln虹ln -* 0(6)式中b 试样的宽度应变a b、*0 b、ti blnb=b0 ；i tln =* 0;，m

6、m；，mm o试样的厚向应变-一试样的原始宽度与厚度-变形后试样的宽度与厚度由于在不同方向上不同的y值，一般按下式计算平均塑性应变比y:-1，。、(7)y = （y + 2y+y ）14 045 1 907凸耳参数又称塑性平面各向异性指数，表示板料平面内的塑性各向异性，国表示， 可按下式计算：(8)Ay= 2(y 0 +y 90)-y 45式（7）、（8）中0、45、90表示在板表面内与轧制方向分别0、45和90的试 样。式（6）中的*根据体积不变条件，亦可由下式确定:%* +土）（9）式中气试样标距长度应变。本试验中，测量试样的原始宽度b0时允许测量偏差为0.01mm。以同样的方式和精 度测量变形后的试样宽度b1和标距长度L。若拉伸变形后，在宽度方向发生明显弯曲（图4），当凸度h0.3mm时，应按下式修 正测得的宽度： = (h + -4 -) arcsin4b h b2 +4h 2（10）图4试样横向弯曲示意五、试验报告1、本试验的目的，试验用的设备及试样条件