【2017年整理】实验八.doc

机械0702班第八组成员：于浩，张爱林，华文彬，翟维，徐浩 实验八 金属材料σp0.2的测定 一、实验目的及意义 实验目的： 1、了解国标GB/T228-2002对塑性材料σp0.2的定义，掌握σp0.2的测定方法； 2、熟悉万能材料试验机的使用； 3、熟悉引伸计的标定及使用； 4、检验所给试样材料是否满足提出的要求。 工程意义: 金属材料的屈服强度σs是一切结构安全分析时不可缺少的数据实之一，而大多数材料如合金钢、高温合金、铝合金 、镁合金等,都无明显的屈服现象，因此不能测出σs。为了表示材料对微量塑性变形的抵抗能力，通常采用规定塑性变形是标准长度（即试样标距）0.2%时所对应的应力值称条件屈服强度,用σp0.2表示。 在生产检验中测量金属材料的屈服强度时，对于没有明显屈服现象的金属材料，常用方法是用自动记录装置记录下载荷-伸长曲线，再通过作图法求算出试样的引伸计标距段的非比例伸长率达到引伸计标距的 0. 2%时的应力σs，记为σp0.2， 作为试样的条件屈服强度,又称为规定非比例伸长应力σp0.2。若能更加方便地测出试件的σp0.2值, 将大大提高生产检验速度, 缩短相关产品的生产周期。 二、实验设备及工具 WDW-Y500试验机、DLY-30型试验机、DB-2型变形记录仪、45钢试样板、游标卡尺 三、实验原理 很多金属材料的拉伸图没有明显的屈服点，在生产检验中测量金属材料的屈服强度时,从弹性进入塑性是光滑过度的，这种材料的屈服强度用规定塑性变形量的办法来定义。对于没有明显屈服现象的金属材料, 常用方法是用自动记录装置记录下载荷-伸长曲线, 再通过作图法在拉伸图中求算出试样的引伸计标距段的非比例伸长率达到引伸计标距0.2%时的应力σ, 记为σp0.2, 作为试样的条件屈服强度, 该应力又称为规定非比例伸长应力σp0.2。 四、实验分析 在测量σp0.2过程中, 夹头位移实际上是以下三个方面的总和, 一是与台阶钳口接触的试样台阶承载面所产生的接触变形, 该接触变形可通过保证试样台阶承载面的平整度而大大减少; 二是试样台阶长度段的变形; 三是试样平行长度段的变形。由于试样的台阶段比平行长度段直径大且长度短很多, 因而在试样平行长度段的规定非比例伸长应力。达到σp0.2时, 台阶段的非比例变形( 塑性变形) 相对于平行长度段的非比例变形来说是极其微小的。因此在保证试样台阶承载面平整度的情况下, 夹头位移值由试样的非比例变形决定的部分近似等于试样平行长度段的非比例变形量, σp0.2近似等于试样平行长度段的非比例伸长率为试样平行长度的0. 2% 时所对应的应力。 结论：在WAW-Y500试验机上绘制力-夹头位移曲线测量规定非比例伸长应力σp0.2是可行的, σp0.2值近似等于试样平行长度段的规定非比例伸长率达到试样平行长度的0.2%时所对应的应力。 五、实验步骤:略,见实验机操作步骤. 45钢试样板的尺寸测量:用游标卡尺，测出45钢试样板的长度，宽度，厚度等数据，并记录。 作图确定出条件屈服载荷 P0.2，再除以试样原来的横载面积 A，即得出条件屈服强度σp0.2。 试样原来横截面积为 A=22.02×3.70=81.474 m㎡=81.474×㎡ 则有：σp0.2 = P0.2 / A 从拉伸曲线的横坐标上取B点,B点到拉伸曲线起始点O的距离为, OB=L0×N×0.2%(毫米) L0——试样标距（140mm）