實驗報告是把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來，經過整理，寫成的書面匯報， 以下是為大家整理的關于金屬材料拉伸實驗報告4篇 , 供大家參考選擇。
金屬材料拉伸實驗報告4篇
第一篇: 金屬材料拉伸實驗報告
3．2 金屬材料的扭轉實驗
一、實驗目的
1. 觀察并比較低碳鋼和鑄鐵材料扭轉變形現象及破壞形式。
2. 測定低碳鋼的剪切屈服極限τS和剪切強度極限τb。
3. 測定鑄鐵的剪切強度極限τb。
二、實驗主要設備及實驗原理
1. 主要設備： 改裝后的NJ－50B型扭轉試驗機，
2. 實驗原理：圓形截面試件承受扭轉時，材料處于純剪應力狀態，因此常用扭轉試驗來分析研究不同材料在純剪應力作用下的機械性質。
三、實驗數據記錄及處理
1. 實驗前試件尺寸記錄
表2-1原始數據
2. 實驗記錄及計算結果
表2-2 實驗數據
四、問題思考
1.比較兩種材料破壞后的斷口形式，并解釋其破壞的原因。
2.根據拉伸、壓縮和扭轉三種試驗結果，綜合分析低碳鋼和鑄鐵材料的機械性質。
3.解釋鑄鐵扭轉破壞斷裂面為何是45°螺旋面而不是45°平面。
第二篇: 金屬材料拉伸實驗報告
金屬材料的室溫拉伸試驗
[實驗目的]
1、測定低碳鋼的屈服強度REh 、ReL及Re 、抗拉強度Rm 、斷后伸長率A和斷面收縮率Z 。
2、測定鑄鐵的抗拉強度Rm和斷后伸長率A。
3、觀察并分析兩種材料在拉伸過程中的各種現象（包括屈服、強化、冷作硬化和頸縮等現象），并繪制拉伸圖。
4、比較低碳鋼（塑性材料）與鑄鐵（脆性材料）拉伸機械性能的特點。
[使用設備]
萬能試驗機、游標卡尺、試樣分劃器或鋼筋標距儀
[試樣]
本試驗采用經機加工的直徑d =10 mm的圓形截面比例試樣，其是根據國家試驗規范的規定進行加工的。它有夾持、過渡和平行三部分組成（見圖2－1），它的夾持部分稍大，其形狀和尺寸應根據試樣大小、材料特性、試驗目的以及試驗機夾具的形狀和結構設計，但必須保證軸向的拉伸力。其夾持部分的長度至少應為楔形夾具長度的3/4（試驗機配有各種夾頭，對于圓形試樣一般采用楔形夾板夾頭，夾板表面制成凸紋，以便夾牢試樣）。機加工帶頭試樣的過渡部分是圓角，與平行部分光滑連接，以保證試樣破壞時斷口在平行部分。平行部分的長度Lc按現行國家標準中的規定取Lo+d ，Lo是試樣中部測量變形的長度，稱為原始標距。
[實驗原理]
按我國目前執行的國家GB/T 228—2002標準——《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》的規定，在室溫10℃～35℃的范圍內進行試驗。
將試樣安裝在試驗機的夾頭中，然后開動試驗機，使試樣受到緩慢增加的拉力（應根據材料性能和試驗目的確定拉伸速度），直到拉斷為止，并利用試驗機的自動繪圖裝置繪出材料的拉伸圖（圖2－2所示）。
應當指出，試驗機自動繪圖裝置繪出的拉伸變形ΔL主要是整個試樣（不只是標距部分）的伸長，還包括機器的彈性變形和試樣在夾頭中的滑動等因素。由于試樣開始受力時，頭部在夾頭內的滑動較大，故繪出的拉伸圖最初一段是曲線。
1、低碳鋼（典型的塑性材料）
當拉力較小時，試樣伸長量與力成正比增加，保持直線關系，拉力超過FP后拉伸曲線將由直變曲。保持直線關系的最大拉力就是材料比例極限的力值FP 。
在FP的上方附近有一點是Fc，若拉力小于Fc而卸載時，卸載后試樣立刻恢復原狀，若拉力大于Fc后再卸載，則試件只能部分恢復，保留的殘余變形即為塑性變形，因而Fc是代表材料彈性極限的力值。
當拉力增加到一定程度時，試驗機的示力指針（主動針）開始擺動或停止不動，拉伸圖上出現鋸齒狀或平臺，這說明此時試樣所受的拉力幾乎不變但變形卻在繼續，這種現象稱為材料的屈服。低碳鋼的屈服階段常呈鋸齒狀，其上屈服點B′受變形速度及試樣形式等因素的影響較大，而下屈服點B則比較穩定（因此工程上常以其下屈服點B所對應的力值FeL作為材料屈服時的力值）。確定屈服力值時，必須注意觀察讀數表盤上測力指針的轉動情況，讀取測力度盤指針首次回轉前指示的最大力FeH（上屈服荷載）和不計初瞬時效應時屈服階段中的最小力FeL（下屈服荷載）或首次停止轉動指示的恒定力FeL（下屈服荷載），將其分別除以試樣的原始橫截面積（S0）便可得到上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。即
ReH= FeH/S0 ReL = FeL/S0
屈服階段過后，雖然變形仍繼續增大，但力值也隨之增加，拉伸曲線又繼續上升，這說明材料又恢復了抵抗變形的能力，這種現象稱為材料的強化。在強化階段內，試樣的變形主要是塑性變形，比彈性階段內試樣的變形大得多，在達到最大力Fm之前，試樣標距范圍內的變形是均勻的，拉伸曲線是一段平緩上升的曲線，這時可明顯地看到整個試樣的橫向尺寸在縮小。此最大力Fm為材料的抗拉強度力值，由公式Rm=Fm/S0 即可得到材料的抗拉強度Rm。
如果在材料的強化階段內卸載后再加載，直到試樣拉斷，則所得到的曲線如圖2－3所示。卸載時曲線并不沿原拉伸曲線卸回，而是沿近乎平行于彈性階段的直線卸回，這說明卸載前試樣中除了有塑性變形外，還有一部分彈性變形；卸載后再繼續加載，曲線幾乎沿卸載路徑變化，然后繼續強化變形，就像沒有卸載一樣，這種現象稱為材料的冷作硬化。顯然，冷作硬化提高了材料的比例極限和屈服極限，但材料的塑性卻相應降低。
當荷載達到最大力Fm后，示力指針由最大力Fm緩慢回轉時，試樣上某一部位開始產生局部伸長和頸縮，在頸縮發生部位，橫截面面積急劇縮小，繼續拉伸所需的力也迅速減小，拉伸曲線開始下降，直至試樣斷裂。此時通過測量試樣斷裂后的標距長度Lu和斷口處最小直徑du，計算斷后最小截面積（Su），由計算公式
、
即可得到試樣的斷后伸長率A和斷面收縮率Z。
2、鑄鐵（典型的脆性材料）
脆性材料是指斷后伸長率A＜5％ 的材料，其從開始承受拉力直至試樣被拉斷，變形都很小。而且，大多數脆性材料在拉伸時的應力－應變曲線上都沒有明顯的直線段，幾乎沒有塑性變形，也不會出現屈服和頸縮等現象（如圖2－2b所示），只有斷裂時的應力值——強度極限。
鑄鐵試樣在承受拉力、變形極小時，就達到最大力Fm而突然發生斷裂，其抗拉強度也遠小于低碳鋼的抗拉強度。同樣，由公式Rm=Fm/S0 即可得到其抗拉強度Rm，而由公式則可求得其斷后伸長率A。
[試驗步驟]
一、低碳鋼拉伸試驗
1、試樣準備：
為了便于觀察標距范圍內沿軸向的變形情況，用試樣分劃器或標距儀在試樣標距L0 范圍內每隔5 mm刻劃一標記點（注意標記刻劃不應影響試樣斷裂），將試樣的標距段分成十等份。
用游標卡尺測量標距兩端和中間三個橫截面處的直徑，在每一橫截面處沿相互垂直的兩個方向各測一次取其平均值，用三個平均值中最小者計算試樣的原始橫截面積S0（計算時S0應至少保留四位有效數字）。
2、試驗機準備：
根據低碳鋼的抗拉強度Rm和試樣的原始橫截面積S0估計試驗所需的最大荷載，并據此選擇合適的量程，配上相應的砝碼砣，做好試驗機的調零（注意：應消除試驗機工作平臺的自重）、安裝繪圖紙筆等準備工作。
3、裝夾試樣：
先將試樣安裝在試驗機的上夾頭內，再移動試驗機的下夾頭（或工作平臺、或試驗機橫梁）使其達到適當位置，并把試樣下端夾緊（注意：應盡量將試樣的夾持段全部夾在夾頭內，并且上下要對稱。完成此步操作時切忌在裝夾試樣時對試樣加上了荷載）。
4、檢查試車：
請教師檢查以上步驟完成情況，然后啟動試驗機，預加少許荷載后（對應的應力不能超過材料的比例極限），卸載回至零點，以檢查試驗機工作是否正常。同時消除試樣在夾頭中的滑移對繪制拉伸圖曲線的影響。
5、進行試驗：
開動試驗機使之緩慢勻速加載（依據規范要求，在屈服前以6～60 MPa/s的速率加載），并注意觀察示力指針的轉動、自動繪圖的情況和相應的試驗現象。當主動針不動或倒退時說明材料開始屈服，記錄上屈服點FeH（主動針首次回轉前的最大力）和下屈服點FeL（屈服過程中不計初始瞬時效應時的最小力或主動針首次停止轉動的恒定力），具體情況如圖2－4所示（說明：前所給出的加載速率是國標中規定的測定上屈服點時應采用的速率，在測定下屈服點時，平行長度內的應變速率應在0.00025～0.0025∕s之間，并應盡可能保持恒定。如果不能直接控制這一速率，則應固定屈服開始前的應力速率直至屈服階段完成）。
根據國標規定，材料屈服過后，試驗機的速率應使試樣平行長度內的應變速率不超過0.008/s。在此條件下繼續加載，并注意觀察主動針的轉動、自動繪圖的情況和相應的試驗現象（強化、冷作硬化和頸縮等現象——在強化階段的任一位置卸載后再加載進行冷作硬化現象的觀察；此后，待主動針再次停止轉動而緩慢回轉時，材料進入頸縮階段，注意觀察試樣的頸縮現象），直至試樣斷裂停車。記錄所加的最大荷載Fm（從動針最后停留的位置）。
6、試樣斷后尺寸測定：
取出試樣斷體，觀察斷口情況和位置。將試樣在斷裂處緊密對接在一起，并盡量使其軸線處于同一直線上，測量斷后標距Lu和頸處的最小直徑du（應沿相互垂直的兩個方向各測一次取其平均值），計算斷后最小橫截面積Su。
注意：在測定Lu時，若斷口到最臨近標距端點的距離不小于1/3L0，則直接測量標距兩端點的距離；若斷口到最臨近標距端點的距離小于1/3L0，則按圖2－5所示的移位法測定：符合圖（a）情況的，Lu=AC+BC，符合圖（b）情況的，Lu=AC1+BC；若斷口非常靠近試樣兩端，而其到最臨近標距端點的距離還不足兩等份，且測得的斷后伸長率小于規定值，則試驗結果無效，必須重做。此時應檢查試樣的質量和夾具的工作狀況，以判斷是否屬于偶然情況。
7、歸整實驗設備：
卸回油缸中的液壓油，取下繪記錄圖紙，請教師檢查試驗記錄，經認可后清理試驗現場和所用儀器設備，并將所用的儀器設備全部恢復原狀。
二、鑄鐵拉伸試驗
1、測量試樣原始尺寸：
測量方法要求同前，但只用快干墨水或帶色涂料標出兩標距端點，不用等分標距段。
2、試驗機準備：（要求同前）。
3、安裝試樣：（方法同前）。
4、檢查試驗機工作是否正常：（檢查同前，但勿需試車）。
5、進行試驗：
開動試驗機，保持試驗機兩夾頭在力作用下的分離速率使試樣平行長度內的應變速率不超過0.008/s的條件下對試樣進行緩慢加載，直至試樣斷裂為止。停機并記錄最大力Fm。
6、試樣斷后尺寸測定：
取出試樣斷體，觀察斷口情況。然后將試樣在斷裂處緊密對接在一起，并盡量使其軸線處于同一直線上，測量試樣斷后標距Lu（直接用游標卡尺測量標距兩端點的距離）。
7、歸整實驗設備：
卸回油缸中的液壓油，取下繪記錄圖紙，請教師檢查試驗記錄，經認可后清理試驗現場和所用儀器設備，并將所使用的儀器設備全部復原。
8、結束試驗：
完成全部測量后，將試驗數據記錄、試驗機所繪的曲線圖和實驗卡片一并交指導教師檢查驗收、簽字認可后方可離開實驗室。
[試驗數據記錄]（參考記錄表格）
表2－1、試樣原始尺寸
材 料
標 距
L0/mm
直 徑 d0/mm
原始橫截面面積 S0/mm2
截面
截面
截面
1
2
平均
1
2
平均
1
2
平均
低碳鋼
50.00
鑄 鐵
50.00
表2－2、試驗數據記錄 單位：KN
材 料
上屈服荷載FeH
下屈服荷載FeL
屈服荷載Fe
最大荷載 Fm
低 碳 鋼
鑄 鐵
╱
╱
╱
表2－3、試樣斷后尺寸
材 料
標 距Lu/mm
斷后伸長
Lu－L0/mm
斷后縮頸處最小直徑du/mm
斷后最小橫截
面積Su/mm2
1
2
平均
低碳鋼
鑄 鐵
╱
╱
╱
╱
[數據處理]
材 料
上屈服強度
ReH/MPa
下屈服強度
ReL/MPa
抗拉強度
Rm/MPa
斷后伸長率
A/％
斷面收縮率
Z/％
低碳鋼
鑄 鐵
╱
╱
[實驗報告要求]
1、進行數據處理，求出低碳鋼及鑄鐵的各項力學性能指標。
2、繪出低碳鋼及鑄鐵試樣斷裂后的形狀示意圖和σ－ε曲線示意圖。
3、按標準格式寫出完整的實驗報告（內容一定要完整全面）。
備注：儀器自動繪制的F－ΔL圖必須隨報告一起交上（要注明本小組編號）。
[思考題]
1、什么叫比例試樣？它應滿足什么條件？國家為什么要對試樣的形狀、尺寸、公差和表面粗糙度等做出相應的規定？
2、參考試驗機自動繪圖儀繪出的拉伸圖，分析低碳鋼試樣從加力至斷裂的過程可分為哪幾個階段？相應于每一階段的拉伸曲線各有什么特點？
*3、為什么不顧試樣斷口的明顯縮小，仍以原始截面積S0計算低碳鋼的抗拉強度Rm呢？
4、有材料和直徑均相同的長試樣和短試樣各一個，用它們測得的斷后伸長率、斷面收縮率、下屈服強度和抗拉強度是否基本相同？為什么？
5、低碳鋼試樣拉伸斷裂時的荷載比最大荷載Fm要小，按公式R=F/S0計算，斷裂時的應力比Rm小。為什么應力減小后試樣反而斷裂？
*6、鑄鐵試樣拉伸試驗中，斷口為何是橫截面？又為何大多在根部？
7、對于低碳鋼材料的拉伸試驗，當其斷口不在標距長度中部三分之一區段內時，為什么要采用斷口移中法測量斷后標距？
*8、由拉伸試驗測定的材料機械性能在工程上有何使用價值？
第三篇: 金屬材料拉伸實驗報告
金屬材料的室溫拉伸試驗
[實驗目的]
1、測定低碳鋼的屈服強度REh 、ReL及Re 、抗拉強度Rm 、斷后伸長率A和斷面收縮率Z 。
2、測定鑄鐵的抗拉強度Rm和斷后伸長率A。
3、觀察并分析兩種材料在拉伸過程中的各種現象（包括屈服、強化、冷作硬化和頸縮等現象），并繪制拉伸圖。
4、比較低碳鋼（塑性材料）與鑄鐵（脆性材料）拉伸機械性能的特點。
[使用設備]
萬能試驗機、游標卡尺、試樣分劃器或鋼筋標距儀
[試樣]
本試驗采用經機加工的直徑d =10 mm的圓形截面比例試樣，其是根據國家試驗規范的規定進行加工的。它有夾持、過渡和平行三部分組成（見圖2－1），它的夾持部分稍大，其形狀和尺寸應根據試樣大小、材料特性、試驗目的以及試驗機夾具的形狀和結構設計，但必須保證軸向的拉伸力。其夾持部分的長度至少應為楔形夾具長度的3/4（試驗機配有各種夾頭，對于圓形試樣一般采用楔形夾板夾頭，夾板表面制成凸紋，以便夾牢試樣）。機加工帶頭試樣的過渡部分是圓角，與平行部分光滑連接，以保證試樣破壞時斷口在平行部分。平行部分的長度Lc按現行國家標準中的規定取Lo+d ，Lo是試樣中部測量變形的長度，稱為原始標距。
[實驗原理]
按我國目前執行的國家GB/T 228—2002標準——《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》的規定，在室溫10℃～35℃的范圍內進行試驗。
將試樣安裝在試驗機的夾頭中，然后開動試驗機，使試樣受到緩慢增加的拉力（應根據材料性能和試驗目的確定拉伸速度），直到拉斷為止，并利用試驗機的自動繪圖裝置繪出材料的拉伸圖（圖2－2所示）。
應當指出，試驗機自動繪圖裝置繪出的拉伸變形ΔL主要是整個試樣（不只是標距部分）的伸長，還包括機器的彈性變形和試樣在夾頭中的滑動等因素。由于試樣開始受力時，頭部在夾頭內的滑動較大，故繪出的拉伸圖最初一段是曲線。
1、低碳鋼（典型的塑性材料）
當拉力較小時，試樣伸長量與力成正比增加，保持直線關系，拉力超過FP后拉伸曲線將由直變曲。保持直線關系的最大拉力就是材料比例極限的力值FP 。
在FP的上方附近有一點是Fc，若拉力小于Fc而卸載時，卸載后試樣立刻恢復原狀，若拉力大于Fc后再卸載，則試件只能部分恢復，保留的殘余變形即為塑性變形，因而Fc是代表材料彈性極限的力值。
當拉力增加到一定程度時，試驗機的示力指針（主動針）開始擺動或停止不動，拉伸圖上出現鋸齒狀或平臺，這說明此時試樣所受的拉力幾乎不變但變形卻在繼續，這種現象稱為材料的屈服。低碳鋼的屈服階段常呈鋸齒狀，其上屈服點B′受變形速度及試樣形式等因素的影響較大，而下屈服點B則比較穩定（因此工程上常以其下屈服點B所對應的力值FeL作為材料屈服時的力值）。確定屈服力值時，必須注意觀察讀數表盤上測力指針的轉動情況，讀取測力度盤指針首次回轉前指示的最大力FeH（上屈服荷載）和不計初瞬時效應時屈服階段中的最小力FeL（下屈服荷載）或首次停止轉動指示的恒定力FeL（下屈服荷載），將其分別除以試樣的原始橫截面積（S0）便可得到上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。即
ReH= FeH/S0 ReL = FeL/S0
屈服階段過后，雖然變形仍繼續增大，但力值也隨之增加，拉伸曲線又繼續上升，這說明材料又恢復了抵抗變形的能力，這種現象稱為材料的強化。在強化階段內，試樣的變形主要是塑性變形，比彈性階段內試樣的變形大得多，在達到最大力Fm之前，試樣標距范圍內的變形是均勻的，拉伸曲線是一段平緩上升的曲線，這時可明顯地看到整個試樣的橫向尺寸在縮小。此最大力Fm為材料的抗拉強度力值，由公式Rm=Fm/S0 即可得到材料的抗拉強度Rm。
如果在材料的強化階段內卸載后再加載，直到試樣拉斷，則所得到的曲線如圖2－3所示。卸載時曲線并不沿原拉伸曲線卸回，而是沿近乎平行于彈性階段的直線卸回，這說明卸載前試樣中除了有塑性變形外，還有一部分彈性變形；卸載后再繼續加載，曲線幾乎沿卸載路徑變化，然后繼續強化變形，就像沒有卸載一樣，這種現象稱為材料的冷作硬化。顯然，冷作硬化提高了材料的比例極限和屈服極限，但材料的塑性卻相應降低。
當荷載達到最大力Fm后，示力指針由最大力Fm緩慢回轉時，試樣上某一部位開始產生局部伸長和頸縮，在頸縮發生部位，橫截面面積急劇縮小，繼續拉伸所需的力也迅速減小，拉伸曲線開始下降，直至試樣斷裂。此時通過測量試樣斷裂后的標距長度Lu和斷口處最小直徑du，計算斷后最小截面積（Su），由計算公式
、
即可得到試樣的斷后伸長率A和斷面收縮率Z。
2、鑄鐵（典型的脆性材料）
脆性材料是指斷后伸長率A＜5％ 的材料，其從開始承受拉力直至試樣被拉斷，變形都很小。而且，大多數脆性材料在拉伸時的應力－應變曲線上都沒有明顯的直線段，幾乎沒有塑性變形，也不會出現屈服和頸縮等現象（如圖2－2b所示），只有斷裂時的應力值——強度極限。
鑄鐵試樣在承受拉力、變形極小時，就達到最大力Fm而突然發生斷裂，其抗拉強度也遠小于低碳鋼的抗拉強度。同樣，由公式Rm=Fm/S0 即可得到其抗拉強度Rm，而由公式則可求得其斷后伸長率A。
[試驗步驟]
一、低碳鋼拉伸試驗
1、試樣準備：
為了便于觀察標距范圍內沿軸向的變形情況，用試樣分劃器或標距儀在試樣標距L0 范圍內每隔5 mm刻劃一標記點（注意標記刻劃不應影響試樣斷裂），將試樣的標距段分成十等份。
用游標卡尺測量標距兩端和中間三個橫截面處的直徑，在每一橫截面處沿相互垂直的兩個方向各測一次取其平均值，用三個平均值中最小者計算試樣的原始橫截面積S0（計算時S0應至少保留四位有效數字）。
2、試驗機準備：
根據低碳鋼的抗拉強度Rm和試樣的原始橫截面積S0估計試驗所需的最大荷載，并據此選擇合適的量程，配上相應的砝碼砣，做好試驗機的調零（注意：應消除試驗機工作平臺的自重）、安裝繪圖紙筆等準備工作。
3、裝夾試樣：
先將試樣安裝在試驗機的上夾頭內，再移動試驗機的下夾頭（或工作平臺、或試驗機橫梁）使其達到適當位置，并把試樣下端夾緊（注意：應盡量將試樣的夾持段全部夾在夾頭內，并且上下要對稱。完成此步操作時切忌在裝夾試樣時對試樣加上了荷載）。
4、檢查試車：
請教師檢查以上步驟完成情況，然后啟動試驗機，預加少許荷載后（對應的應力不能超過材料的比例極限），卸載回至零點，以檢查試驗機工作是否正常。同時消除試樣在夾頭中的滑移對繪制拉伸圖曲線的影響。
5、進行試驗：
開動試驗機使之緩慢勻速加載（依據規范要求，在屈服前以6～60 MPa/s的速率加載），并注意觀察示力指針的轉動、自動繪圖的情況和相應的試驗現象。當主動針不動或倒退時說明材料開始屈服，記錄上屈服點FeH（主動針首次回轉前的最大力）和下屈服點FeL（屈服過程中不計初始瞬時效應時的最小力或主動針首次停止轉動的恒定力），具體情況如圖2－4所示（說明：前所給出的加載速率是國標中規定的測定上屈服點時應采用的速率，在測定下屈服點時，平行長度內的應變速率應在0.00025～0.0025∕s之間，并應盡可能保持恒定。如果不能直接控制這一速率，則應固定屈服開始前的應力速率直至屈服階段完成）。
根據國標規定，材料屈服過后，試驗機的速率應使試樣平行長度內的應變速率不超過0.008/s。在此條件下繼續加載，并注意觀察主動針的轉動、自動繪圖的情況和相應的試驗現象（強化、冷作硬化和頸縮等現象——在強化階段的任一位置卸載后再加載進行冷作硬化現象的觀察；此后，待主動針再次停止轉動而緩慢回轉時，材料進入頸縮階段，注意觀察試樣的頸縮現象），直至試樣斷裂停車。記錄所加的最大荷載Fm（從動針最后停留的位置）。
6、試樣斷后尺寸測定：
取出試樣斷體，觀察斷口情況和位置。將試樣在斷裂處緊密對接在一起，并盡量使其軸線處于同一直線上，測量斷后標距Lu和頸處的最小直徑du（應沿相互垂直的兩個方向各測一次取其平均值），計算斷后最小橫截面積Su。
注意：在測定Lu時，若斷口到最臨近標距端點的距離不小于1/3L0，則直接測量標距兩端點的距離；若斷口到最臨近標距端點的距離小于1/3L0，則按圖2－5所示的移位法測定：符合圖（a）情況的，Lu=AC+BC，符合圖（b）情況的，Lu=AC1+BC；若斷口非常靠近試樣兩端，而其到最臨近標距端點的距離還不足兩等份，且測得的斷后伸長率小于規定值，則試驗結果無效，必須重做。此時應檢查試樣的質量和夾具的工作狀況，以判斷是否屬于偶然情況。
7、歸整實驗設備：
卸回油缸中的液壓油，取下繪記錄圖紙，請教師檢查試驗記錄，經認可后清理試驗現場和所用儀器設備，并將所用的儀器設備全部恢復原狀。
二、鑄鐵拉伸試驗
1、測量試樣原始尺寸：
測量方法要求同前，但只用快干墨水或帶色涂料標出兩標距端點，不用等分標距段。
2、試驗機準備：（要求同前）。
3、安裝試樣：（方法同前）。
4、檢查試驗機工作是否正常：（檢查同前，但勿需試車）。
5、進行試驗：
開動試驗機，保持試驗機兩夾頭在力作用下的分離速率使試樣平行長度內的應變速率不超過0.008/s的條件下對試樣進行緩慢加載，直至試樣斷裂為止。停機并記錄最大力Fm。
6、試樣斷后尺寸測定：
取出試樣斷體，觀察斷口情況。然后將試樣在斷裂處緊密對接在一起，并盡量使其軸線處于同一直線上，測量試樣斷后標距Lu（直接用游標卡尺測量標距兩端點的距離）。
7、歸整實驗設備：
卸回油缸中的液壓油，取下繪記錄圖紙，請教師檢查試驗記錄，經認可后清理試驗現場和所用儀器設備，并將所使用的儀器設備全部復原。
8、結束試驗：
完成全部測量后，將試驗數據記錄、試驗機所繪的曲線圖和實驗卡片一并交指導教師檢查驗收、簽字認可后方可離開實驗室。
[試驗數據記錄]（參考記錄表格）
表2－1、試樣原始尺寸
材 料
標 距
L0/mm
直 徑 d0/mm
原始橫截面面積 S0/mm2
截面
截面
截面
1
2
平均
1
2
平均
1
2
平均
低碳鋼
50.00
鑄 鐵
50.00
表2－2、試驗數據記錄 單位：KN
材 料
上屈服荷載FeH
下屈服荷載FeL
屈服荷載Fe
最大荷載 Fm
低 碳 鋼
鑄 鐵
╱
╱
╱
表2－3、試樣斷后尺寸
材 料
標 距Lu/mm
斷后伸長
Lu－L0/mm
斷后縮頸處最小直徑du/mm
斷后最小橫截
面積Su/mm2
1
2
平均
低碳鋼
鑄 鐵
╱
╱
╱
╱
[數據處理]
材 料
上屈服強度
ReH/MPa
下屈服強度
ReL/MPa
抗拉強度
Rm/MPa
斷后伸長率
A/％
斷面收縮率
Z/％
低碳鋼
鑄 鐵
╱
╱
[實驗報告要求]
1、進行數據處理，求出低碳鋼及鑄鐵的各項力學性能指標。
2、繪出低碳鋼及鑄鐵試樣斷裂后的形狀示意圖和σ－ε曲線示意圖。
3、按標準格式寫出完整的實驗報告（內容一定要完整全面）。
備注：儀器自動繪制的F－ΔL圖必須隨報告一起交上（要注明本小組編號）。
[思考題]
1、什么叫比例試樣？它應滿足什么條件？國家為什么要對試樣的形狀、尺寸、公差和表面粗糙度等做出相應的規定？
2、參考試驗機自動繪圖儀繪出的拉伸圖，分析低碳鋼試樣從加力至斷裂的過程可分為哪幾個階段？相應于每一階段的拉伸曲線各有什么特點？
*3、為什么不顧試樣斷口的明顯縮小，仍以原始截面積S0計算低碳鋼的抗拉強度Rm呢？
4、有材料和直徑均相同的長試樣和短試樣各一個，用它們測得的斷后伸長率、斷面收縮率、下屈服強度和抗拉強度是否基本相同？為什么？
5、低碳鋼試樣拉伸斷裂時的荷載比最大荷載Fm要小，按公式R=F/S0計算，斷裂時的應力比Rm小。為什么應力減小后試樣反而斷裂？
*6、鑄鐵試樣拉伸試驗中，斷口為何是橫截面？又為何大多在根部？
7、對于低碳鋼材料的拉伸試驗，當其斷口不在標距長度中部三分之一區段內時，為什么要采用斷口移中法測量斷后標距？
*8、由拉伸試驗測定的材料機械性能在工程上有何使用價值？
第四篇: 金屬材料拉伸實驗報告
金屬材料的拉伸與壓縮實驗(for students)
一、 實驗目的
1、 了解電子萬能材料試驗機的工作原理，并測試低碳鋼在拉伸與壓縮過程中的力學性能。即拉伸時的屈服極限σs、強度極限σb、延伸率δ、截面收縮率Ψ。壓縮時的屈服極限σs。
2、 測定鑄鐵在拉伸與壓縮過程中的力學性能。即拉伸與壓縮時的強度極限σb。
3、 觀察拉伸與壓縮時所表現的各種現象，并打印實驗報告。
4、 對低碳鋼與鑄鐵的力學性能進行比較，觀察斷口現象，分析引起破壞的原因。
二、 實驗設備、工具及試件
1、 Zwick電子萬能材料試驗機
2、 游標卡尺
3、 低碳鋼與鑄鐵拉伸與壓縮試件
三、 試驗步驟
（一） 測量試件的尺寸：
拉伸試件：
1、試驗前在低碳鋼試件兩端及中部選擇三個截面，每個截面用游標卡尺分別相互垂直各測一次直徑，取其三點平均值中的最小值作為試件的直徑d0。當低碳鋼試件拉斷后，用游標卡尺在頸縮段的最小截面處的互相垂直的兩個方向各測量一次直徑，取其平均值作為試件斷口處的最小值d1。
2、標距l0=10d0。確定試件中點，從中點分別向兩側各量取L0/2,將兩個端點定為標點，用畫線機在標距內將試件平均分成10格，以便當試件不在中間部分拉斷時進行換算，從而求得較為準確的延伸率。當試件拉斷后，若斷口在標距1/3區域內時，可把斷裂試件拼合起來，直接測量試件拉斷后的標距l1。如果試件斷口不在標距長度的中間1/3處，需采取“斷口移中”的方法，推算出試件斷后的標距長度L1。
3、鑄鐵試件只需測出三個截面的直徑，方法同上。
壓縮試件：
用游標卡尺在試件互相垂直方向，兩次測量低碳鋼與鑄鐵試件的直徑，取其平均值為d0。
（二） 開機試驗
1. 打開主機電源
2. 靜候數秒，以待機器系統檢測
3. 打開TestXpert測試軟件，選取相應測試程序 （或直接在電腦桌面上雙擊程序圖標）
4. 按主機“ON”按鈕，以使主機與程序相連
5. 順利后，點擊“LE”圖標以使夾具恢復到設定值
6. 用游標卡尺測量試樣尺寸，并輸入
7. 擺放試樣于試樣臺，用夾具夾持試樣一端
8. 點擊“Force 0”圖標，使力值清零
9. 用夾具夾持試樣另一端
10. 點擊“Start”圖標，開始測試
11. 彈出試樣尺寸確認框，點擊“OK”
12. 測試終止后，取出試樣
13. 按“LE”按鈕，使橫梁自動恢復到初始位置，程序自動計算測試結果并作出圖表
14. 開始下一次測試
15. 所有測試結束后，點擊“Protocol”圖標，輸入測試報告臺頭
16. 點擊“Print”圖標，打印測試報告
17. 保存測試結果文件，另存為*.zse格式的文件
18. 退出程序
19. 關閉主機電源，清理工作臺
四、 試驗結果比較
1、比較低碳鋼與鑄鐵試件拉伸與壓縮圖的差異。
2、比較低碳鋼與鑄鐵試件在拉伸與壓縮時的力學性能。
3、比較低碳鋼與鑄鐵試件在拉伸與壓縮破壞時形狀。
4、比較鑄鐵試件在拉伸與壓縮時的強度。
