拉伸試驗(yàn)機(jī)是指在承受軸向拉伸載荷下測(cè)定資料特性的實(shí)驗(yàn)方法。使用拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)得到的數(shù)據(jù)可以確認(rèn)資料的彈性極限、伸長(zhǎng)率、彈性模量、份額極限、面積縮減量、拉伸強(qiáng)度、屈從點(diǎn)、屈從強(qiáng)度和其它拉伸功能目標(biāo)。

1、金屬抗拉功能相關(guān)目標(biāo)

常溫下金屬抗拉功能一般包括抗拉強(qiáng)度、屈從強(qiáng)度又稱屈從點(diǎn)或規(guī)則屈從強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和斷面縮短率四個(gè)目標(biāo)。前二者稱為強(qiáng)度目標(biāo),后二者稱為塑性目標(biāo)。

所謂強(qiáng)度系指試樣受軸向拉伸負(fù)荷過(guò)程中任一瞬間,金屬抵抗變形或破斷的才能,一般以原單位橫截面積上所受的力表明。而塑性則為試樣經(jīng)拉伸到破斷后,以百分?jǐn)?shù)表明的標(biāo)距的伸長(zhǎng)率和開裂處原橫截面積的縮減率。

2、拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1）準(zhǔn)備試件。對(duì)相同巨細(xì)標(biāo)準(zhǔn)形狀的普碳鋼和鋁合金試樣別離進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)。用刻度機(jī)在原始標(biāo)距范圍內(nèi)刻劃圓周線。將標(biāo)距內(nèi)分為等長(zhǎng)的10格。丈量得到其原始直徑為10mm，原始標(biāo)距長(zhǎng)度為100mm。

2）調(diào)整實(shí)驗(yàn)機(jī)。手動(dòng)操控上夾頭至適宜的夾持方位。選擇適宜的測(cè)力度盤。開動(dòng)實(shí)驗(yàn)機(jī)，使作業(yè)臺(tái)上升10mm左右，以消除作業(yè)臺(tái)體系自重的影響。調(diào)整主動(dòng)指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，從動(dòng)指針與主動(dòng)指針靠攏，調(diào)整好自動(dòng)繪圖設(shè)備。

3）裝夾試件。先將試件裝夾在上夾頭內(nèi)，再將下夾頭移動(dòng)到適宜的夾持方位，終究夾緊試件下端。（鋁合金資料無(wú)顯著屈從現(xiàn)象需轉(zhuǎn)載電子引伸計(jì)）

4）查看與試車。查看以上過(guò)程完成情況。開動(dòng)實(shí)驗(yàn)機(jī)，預(yù)加少數(shù)載荷（載荷對(duì)應(yīng)的應(yīng)力不能超過(guò)資料的份額極限），然后卸載到零，以查看實(shí)驗(yàn)機(jī)作業(yè)是否正常。

5）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開動(dòng)實(shí)驗(yàn)機(jī)，緩慢而均勻地加載，仔細(xì)調(diào)查測(cè)力指針轉(zhuǎn)動(dòng)和繪圖設(shè)備繪出圖的情況。留意捕捉屈從荷載值，將其記載下來(lái)用以核算屈從點(diǎn)應(yīng)力值。屈從階段留意調(diào)查滑移現(xiàn)象。過(guò)了屈從階段，加載速度可以快些。即將達(dá)到最大值時(shí)，留意調(diào)查“縮頸”現(xiàn)象。試件斷后立即停車，記載最大荷載值。（鋁合金試樣無(wú)顯著屈從現(xiàn)象）

6）取下試件和記載紙。

7）用游標(biāo)卡尺丈量斷后標(biāo)距。

8）用游標(biāo)卡尺丈量縮頸處最小直徑

3、金屬資料拉伸過(guò)程中的四個(gè)階段

實(shí)驗(yàn)終究得到的拉伸曲線，實(shí)際上是載荷－伸長(zhǎng)曲線，在這個(gè)曲線中有四個(gè)階段：彈性階段、屈從階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段。

1）彈性階段: 隨著荷載的添加，應(yīng)變隨應(yīng)力成正比添加。如卸去荷載，試件將恢復(fù)原狀，表現(xiàn)為彈性變形，此階段內(nèi)可以測(cè)定資料的彈性模量E。

2）屈從階段: 普碳鋼：超過(guò)彈性階段后，載荷簡(jiǎn)直不變，只是在某一小范圍內(nèi)上下動(dòng)搖，試樣的伸長(zhǎng)量急劇地添加，這種現(xiàn)象稱為屈從。假如略去這種荷載讀數(shù)的微小動(dòng)搖不計(jì)，這一階段在拉伸圖上可用水平線段來(lái)表明。塑性變形是突然開始且載荷數(shù)會(huì)突然下降，假如悉數(shù)卸除荷載試樣將不會(huì)恢復(fù)原長(zhǎng)表現(xiàn)為永久形變。而關(guān)于鋁合金來(lái)說(shuō)，彈性區(qū)域的完畢點(diǎn)并非伴隨著載荷的突然下降或其他顯著的改變從彈性階段到塑性階段是一條平滑突變的曲線。

3）強(qiáng)化階段：試樣通過(guò)屈從階段后，曲線呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，由于資料在塑性變形過(guò)程中不斷強(qiáng)化，資料的抗變形才能有增強(qiáng)了，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變硬化。若在此階段卸載載荷到零時(shí)，變形并未完全消失，應(yīng)力減小至零時(shí)殘留的應(yīng)變稱為塑性應(yīng)變或殘余應(yīng)變。

4）頸縮階段和開裂階段，試樣伸長(zhǎng)到必定程度后，荷載讀數(shù)反而逐步下降。

4、相關(guān)核算

關(guān)于屈從現(xiàn)象顯著的資料：

上屈從強(qiáng)度ReH= FeH/S0 （S0表明原始橫截面面積、FeH表明上屈從點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向力）

下屈從強(qiáng)度ReL = FeL/S0 （S0表明原始橫截面面積、FeL表明下屈從點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向力）

抗拉強(qiáng)度Rm=Fmax/ S0   （Fmax是指最大軸向力）

關(guān)于屈從現(xiàn)象不顯著的資料，規(guī)則以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值為其屈從極限，拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)稱為條件屈從極限或屈從強(qiáng)度。大于此極限的外力作用，將會(huì)使零件永久失效，無(wú)法恢復(fù)。