拉伸試驗

1.1.1什么是拉力試驗機的拉伸試驗

拉力試驗機的拉伸試驗是標準拉伸試樣在靜態軸向拉伸力不斷作用下以規定的拉伸速度拉至斷裂，并在拉伸過程中連續記錄力與伸長量，從而求出其強度判據和塑性判據的力學性能試驗。

強度指標：彈性極限、屈服強度、抗拉強度；

塑性指標：斷后伸長率、斷面收縮率。

1.1.2 拉力機拉伸概念

拉力機應力：應力是在它所作用面積上的力，用N/mm²表示，在米制單位中，用千帕（kPa）或兆帕（MPa）表示。

應變：是被測試材料尺寸的變化率，它是加載后應力引起的尺寸變化。由于應變是一個變化率，所以它沒有單位。

原始標距(L_o)：施力前的試樣標距。

斷后標距(L_u)：試樣斷裂后的標距。

平行長度(L_c)：試樣兩頭部或兩夾持部分(不帶頭試樣)之間平行部分的長度。

斷后伸長率(A)：是斷后標距的殘余伸長(L_u-L_o)與原始標距(L_o)之比的百分率。

斷面收縮率(Z)：斷裂后試樣橫截面積的最大縮減量(S_o-S_u)與原始橫截面積(^So)之比的百分率。

最大力(F_m)：試樣在屈服階段之后所能抵抗的最大力。

屈服強度：當金屬材料呈現屈服現象時，在試驗期間達到塑性變形發生而力不增加的應力點。

上屈服強度：試樣發生屈服而力首次下降前的最高應力。

下屈服強度：在屈服期間，不計初始瞬時效應時的最低應力。

1.1.3 拉力機拉伸應力-應變曲線

以低碳鋼的拉伸應力—應變曲線為例。

OB—彈性階段，BC—屈服階段

CD—強化階段，DE—頸縮階段

試樣在各階段變化的示意圖

彈性階段

金屬材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系，符合胡克定律，即 σ= E·ε，其比例系數E稱為彈性模量。

彈性極限σ_p與比例極限σ_e非常接近，工程實際中近似地用比例極限代替彈性極限。

屈服階段

屈服強度：當金屬材料呈現屈服現象時，在試驗期間達到塑性變形發生而力不增加的應力點，應區分上屈服強度和下屈服強度。通常把下屈服點對應的應力值稱為屈服強度。

強化階段

經過屈服階段后，曲線從C點又開始逐漸上升，說明要使應變增加，必須增加應力，材料又恢復了抵抗變形的能力，這種現象稱作強化，CD段稱為強化階段（加工硬化）。

曲線最高點所對應的應力值記作，稱為材料的抗拉強度(或強度極限)，它是衡量材料強度的又一個重要指標。 強度極限是材料在整個拉伸過程中所能承受的最大拉力。

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