实验六 金属薄板拉伸试验

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（os）、抗拉强度（ob）、屈强比—（Os/Ob），均匀延伸率（5u）、总延伸率（5k）、应变硬化指数（n）、塑性应变比（丫及Y）、凸耳参数竿丫）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。图1-1号样20C图1-2号样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0.5〜20mm/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。广。^。/。!？、、、1、确定板材。厂。^。/。!？、、、。s、。b及。s/。b由下式确定：F .N/mm2°s=A0或。0。2=A0 (MPa)F—maxob=A0,N/mm2(MPa)式中Fs——屈服时的载荷，N；F02——相对伸长为0.2时的载荷，N；Fmax——拉伸最大载荷，N；A0 试样原始横截面积，mm2\及5k由下式确定：虹~%x100%S=L0uL—Li0x100%5=L0k0式中mm；L0——式中mm；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。2、绘制加工硬化曲线对试验得到的拉伸曲线(图3)进行坐标变换:横坐标变换为对数应变— L0+AL=e=lnL0=InL0 ln(1+e) (1)纵坐标变换为真实应力FFs=A=A0(1+£)=c0(1+£) (2)式中e——对数应变(真实应变)；e——相对应变，£=al/l0；△L 试样标距的伸长，mm；S 真实应力，N/mm2；。0——名义应力，N/mm2；根据绘制方法如下：在拉伸曲线的横坐标取若干个AL，再找到相应的载荷F值，

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）。根据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：S=Ben （3）式中S 真实应力，N/mm2；e——真实应变；B——与材料有关的系数，N/mm2；n——应变硬化指数。将式（3）两边取对数，有IgSTgB+nlge ⑷根据硬化曲线，用线性回归方法便可计算其斜率，即n值。下面介绍一种确定n值的简便方法。在拉伸曲线上取两点（F1，AL;）和（F2，AL2），按式（1）和（2）换算得（S1，e1）和（S2，e2），分别代入到式（4）中，消去l田项，便得n= ]g曳G1 （5）4、确定塑性应变比丫及凸耳参数△丫塑性应变比丫亦称厚向异性指数，用板料单向拉伸试样的宽度应变和厚度应变的比值表示。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。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可求得丫值：y=—^=Gln旦ln—*0(6)ln旦ln—*0(6)式中土一一试样的宽度应变lnb—b= b0；试样的厚向应变，ln——a= 0；b0、t0试样的原始宽度与厚度，mm；b、t变形后试样的宽度与厚度，mm。—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:- 1Z(7)y=—（y+2y+y）f4 0f45f(7)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，Ay表示，可按下式计算：(8)Ay=2(y0+y90)-y(8)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—t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L1。若拉伸变形后，在宽度方向发生明显弯曲（图4），当凸度h>0.3mm时，应按下式修正测得的宽度：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，试