一、实验目的
1、了解试验设备――万能材料试验机的构造和工作原理，掌握其操作规程及使用注意事项。
2、测定低碳钢的屈服限sσ 、强度限bσ 、伸长率δ 和断面收缩率ψ;
3、测定铸铁的强度限bσ ;
4、观察拉伸过程中的各种现象(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段、断裂特征等)，并绘制拉伸图(σ -ε 曲线);
5、比较塑性材料和脆性材料力学性质特点。
二、试验设备
电子万能试验机
三、式件
试件一般制成圆形或矩形截面，圆形截面形状如图 所示，试件中段用于测量拉伸变形， 此段的长度ol 称为“标距”。两端较粗部分是头部，为装入试验机夹头内部分，试件头部形状视试验机夹头要求而定，可制成圆柱形(a)、阶梯形(b)、螺纹形(c)。
试件的尺寸和形状对杆件的强度和变形影响很大，也就影响按其均值表示的材料强度和塑性指标。为了能正确地比较材料的机械性质，国家对试件尺寸作了标准化规定。据此，对圆截面试样标距t:L=10d和L=5d；对矩形截面试样 标距为:L=11.3√A和
四、实验原理
将划好刻度线的标准试件，安装在万能试验机的上下夹头内。开启试验机，由于机械作用便带动活动平台上升。因下夹头和蜗杆相连，一般固定不动。上夹头在活动平台里，当活动平台上升时，试件便受到拉力作用，产生拉伸变形。力和变形的大小以及 P-?L 曲线可以通过试验机的配套电脑软件直接显示出来。
低碳钢是典型的塑性材料，试样依次经过弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段，其中前三个阶 段是均匀变形的。
用试验机的自动绘图器绘出低碳钢和铸铁的拉伸图(下图)。 于低碳钢试件，在比例限内，力与变形成线性关系，拉伸图上OA是一段斜直线(实际上试件开始受力时，头部在夹头内有一点点滑动，故拉伸图初一段是曲线)此阶段称为弹性阶段。拉伸图上BC 呈锯齿形，表示载荷基本不变，变形增加很快，材料失去抵抗变形能力，这一现象称为屈服，此阶段则称为屈服阶段。试件经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程不断发生强化，因而试样中的抗力不断增长(拉伸图上CD曲线)。此阶段称为强化阶段。试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低(拉伸图上DE 曲线)，此时可以看到试样某一段内的横截面面积显著地收缩，这一现象称为“缩颈”现象。在试样继续伸长的过程中，由于“缩颈”部分的横截面面积急剧缩小，因此，荷载读数反而降低，一直到试样被拉断。此阶段称为局部变形阶段。
铸铁试件在变形小时，就达到较大载荷而突然发生断裂，这时没有屈服和颈缩现象，是典型的脆性材料。
五、低碳钢拉伸窝椴街琰/p>
1、试件准备
沿着低碳钢试件做好标距长度记号， 并在标距的范围内用游标卡尺在标距记号线附近及中间各取一截面，
2、安装试件
先将试件安装在下夹头上，调节上夹头使之移动到问饰恢茫侔咽约隙思性谏霞型分屑
3、开始试验
开启试验机及配套软件，启动加载按钮使试件缓慢匀速加载，随时观察软件界面显示拉伸过程中的各个阶段的变形特征。直至试件断裂。(各个阶段所要得到的数据，电脑会自动保存，实验后可以调用)。
4、试验结束
实验完毕，仪器设备恢复原状，清理现场，检查实验记录是否齐全，并请指导教师检查实验记录。
六、铸铁拉伸试验步骤
实验步骤与低碳钢基p相同，但拉伸图没有明显的四个阶段，只有破坏荷载bP ，而且数值较小，变形也不大。因此加载时速度一定要慢，试件断裂前没有任何预兆，断裂是突然发生的，是典型的脆性材料观察断口形状，其断口形状与低碳钢有何不同，请教师检查试验记录。
七、实验结果处理
1、根据测得的屈服荷载 Fs 和较大荷载 Fb ，计算屈服限σs 和强度限σb 。 对于低碳钢
铸铁脆性材料，没有屈服阶段只有较大荷载Fb ，因此，对于没有屈服阶段的塑性材料，通常将对应于塑性应变
时的应力定w规定非比例伸长应力或屈服强度，并以σp2.0表示。σp2.0数值的确定方法可以参照
2、根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出试件的伸长率δ 和截面收缩率? 。 即
式中:l0和 l1分别为试件断裂前、后的标距， Ao 和A1 分别为试件断裂前、后的截面面积。其中lo可用下列方法测量:
① 直测法:如拉断处到邻近标距端点的距离大于3/ol时，可直接测量两端点间的长度。
② 移位法:如拉断处到邻近标距端点的距离小于3/ol时，则可按下法确定1l:在长段上从拉断&O取基本等于短段格数，得B 点，接着取等于长段所余格数(偶数，如图 a)之半，得C 点，或者取余格数(奇数，如图 b)减 1 与加 1 之半，分别得C 与C′两点，移位后的l 1分别为l1=AO+OB+2BC或l1=AO+OB+BC+BC'。
断口移位法示意图
3、根据实验原始数据绘制拉伸应力-应变曲线(σ -ε 曲线)。
（资料来源于网络-百度搜索）
