金属材料 拉伸试验.ppt

金属材料拉伸试验contents目录拉伸试验简介拉伸试验的步骤拉伸试验的结果分析拉伸试验的影响因素拉伸试验的局限性拉伸试验的发展趋势01拉伸试验简介通过拉伸试验可以测定金属材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等机械性能指标，评估其在实际应用中的承载能力和安全性。评估金属材料的机械性能拉伸试验是材料科学领域中常用的实验方法，通过比较不同材料的拉伸性能，可以对材料的优劣进行评估和选择。比较不同材料的性能在产品设计和开发阶段，通过拉伸试验可以预测金属材料在受力情况下的行为表现，为产品的结构设计和安全评估提供依据。预测材料的行为拉伸试验的目的拉伸试验是通过在试样上施加逐渐增大的拉力，使试样沿轴向拉伸，直至断裂的过程。在这个过程中，可以观察到试样的变形行为、屈服点、抗拉强度等特征。拉伸试验所施加的拉力可以通过专门的拉伸试验机实现，试验机的加载能力、测力精度和位移控制精度等都会影响试验结果的准确性。拉伸试验的原理在生产过程中，对金属材料进行拉伸试验可以检测材料的性能是否符合标准要求，从而控制产品质量。质量控制在新材料研发过程中，拉伸试验可以帮助科研人员了解材料的机械性能，为材料的优化和改进提供指导。新材料研发当金属材料出现断裂或失效时，可以通过拉伸试验来分析其断裂原因和性能退化情况，为事故调查和预防提供依据。失效分析拉伸试验的应用02拉伸试验的步骤试样尺寸根据标准要求，制备一定尺寸的金属试样，通常为长条形，长度和直径比有一定要求。表面处理确保试样表面光滑、无划痕、无氧化皮等杂质，以减小试验误差。标记标距在试样上标记初始位置，用于测量拉伸过程中的位移变化。试样的制备根据试样的形状和尺寸，选择合适的夹持方式，确保试样在拉伸过程中不发生滑移或转动。夹持方式确保试样轴线与拉伸轴线重合，以减小试验误差。安装对中在拉伸开始前，施加一定的预加载，以消除夹持部分的间隙和摩擦力。预加载安装和夹持速率类型选择恒定速率、等速速率或变速速率等拉伸速率类型。速率值根据标准或试验要求，选择合适的拉伸速率，通常以一定的应变速率进行拉伸。速率稳定性确保拉伸速率在试验过程中保持恒定，以获得准确的试验结果。拉伸速率的选择位移记录在拉伸过程中，记录试样的位移变化，包括伸长量、缩短量等。应力和应变测量通过测量试样的力和变形，计算应力和应变值。数据处理根据试验数据，计算材料的力学性能指标，如抗拉强度、屈服强度、延伸率等。结果分析对试验结果进行统计分析，评估材料的性能稳定性。数据的记录与处理03拉伸试验的结果分析弹性阶段在应力应变曲线的初始阶段，金属材料表现出弹性行为，应力随应变迅速增加，卸载后应变消失。应力应变曲线表示金属材料在拉伸过程中所受应力与产生的应变之间的关系曲线。屈服阶段当应力达到屈服点时，金属材料进入屈服阶段，应力不再随应变线性增加，而是开始产生塑性变形。颈缩断裂阶段当金属材料达到抗拉强度时，开始发生颈缩现象，应力应变曲线下降，最终导致断裂。强化阶段屈服阶段结束后，金属材料进入强化阶段，应力应变曲线上升，表示金属材料在塑性变形过程中逐渐强化。应力应变曲线弹性模量01弹性模量：表示金属材料在弹性阶段的刚度，即应力与应变的比值。02弹性模量是材料固有的常数，反映了材料抵抗弹性变形的能力。在拉伸试验中，可以通过弹性模量计算出金属材料的弹性极限。03屈服点和屈服强度屈服点应力应变曲线上应力开始不再随应变线性增加的点。屈服强度在屈服阶段内，金属材料所能承受的最大应力。金属材料在拉伸试验中能承受的最大应力。抗拉强度金属材料在拉伸断裂后标距段所发生的伸长量与原始标距长度的百分比。延伸率抗拉强度和延伸率04拉伸试验的影响因素温度升高，金属材料的屈服强度和抗拉强度降低，延伸率增加。温度降低，金属材料的屈服强度和抗拉强度升高，延伸率降低。不同金属材料对温度的敏感性不同，需根据具体材料进行温度控制。温度的影响010203应变速率增加，金属材料的屈服强度和抗拉强度增加，延伸率降低。应变速率降低，金属材料的屈服强度和抗拉强度降低，延伸率增加。应变速率对金属材料的塑性变形行为有显著影响，需根据试验要求选择合适的应变速率。应变速率的影响金属内部结构的影响01金属内部结构包括晶体结构、相组成、显微组织等，对金属材料的拉伸性能有显著影响。02晶体结构影响金属材料的强度和韧性，相组成和显微组织影响金属材料的塑性和韧性。03不同金属材料的内部结构不同，导致其拉伸性能存在差异。05拉伸试验的局限性