镇江金属材料拉伸性能实验室 型号齐全

目的：做拉伸试验是考核塑料拉伸性能的各项指标，指标的高低很大程度上决定了塑料的适用场合，也能直接反应配方和工艺等对塑料材料性能的影响。
拉伸测试：使用电子拉力试验机测定塑料的拉伸力学性能，对材料施加拉伸应力后，测出应变值，绘制应力—应变曲线；从曲线上可得到材料的各项拉伸性能指标值，曲线下方所包含的的面积代表材料的拉伸破坏能，它与材料的强度和韧性有关，强而韧的材料拉伸破坏能大，使用性能也佳。拉伸性能的好坏，可以通过拉伸试验进行检验，如拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、拉伸弹性模量、断裂伸长率等；这些测试值的高低，可对塑料的拉伸性能做出评价。
拉伸应力：试样在计量标距范围内，单位初始横截面积上承受的拉伸负荷。
拉伸强度：在拉伸试验中，试样直至断裂为止所承受的大拉伸应力。
拉伸断裂应力：在拉伸应力应变曲线上，断裂时的应力。
拉伸屈服应力：在拉伸应力应变曲线上，屈服点处的应力。
断裂伸长率：在拉力作用下，试样断裂时，标线间距离的增加量与初始标距之比，以百分率表示。
弹性模量：在弹性形变内，材料所受应力（拉、压、弯、剪）与产生的相应应变之比。
屈服点：在应力应变曲线上，应力不随应变增加的初始点。
应力应变曲线：由应力和应变的相应值彼此对应地绘成的曲线图，通常应力值作为纵坐标，应变值作为横坐标。不同的高分子材料，具有不同的分子链结构，表现出的应力应变曲线的形状也不同，目前大致有五种类型。
第I种：软而弱，拉伸强度低，弹性模量小，且伸长率也不大，如溶胀的凝胶等。
第II种：硬而脆，拉伸强度和弹性模量较大，断裂伸长率小，如聚苯乙烯。
第III种：硬而强，拉伸强度和弹性模量大，且有适当的伸长率，如硬聚氯乙烯。
第IV种：软而韧，断裂伸长率大，拉伸强度比较高，仅弹性模量低，如天然橡胶、顺丁橡胶等。
第V种：硬而韧，弹性模量大、拉伸强度和断裂伸长率也大，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等。
   应力-应变曲线一般分两部分：弹性变形区和塑性变形区，在弹性变形区域，材料发生可完全恢复的弹性变形，应力和应变呈正比例关系；曲线中直线部分的斜率即是拉伸弹性模量值，它代表材料的刚性；在塑性变形区，应力和应变增加不再成正比关系，随应力的增加，材料后出现断裂。

金属材质机械性能指的是金属在一定温度条件下承受外力作用时,抵抗变形和断裂的能力,其机械性能强度有很多的帮助,在外力作用下抵抗变形和破坏的能力,可分为抗拉强度极限(σb)、抗弯强度极限(σbb)、抗压强度极限(σbc)等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循,因而通常采用拉伸试验进行测定,即把金属材料制成一定规格的试样,在拉伸试验机上进行拉伸,直至试样断裂,测定的强度指标主要有: 
1、强度极限:材料在外力作用下能抵抗断裂的应力,一般指拉力作用下的抗拉强度极限,以σb表示,如拉伸试验曲线图中点b对应的强度极限,常用单位为兆帕(MPa),换算关系有:1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPaσb=Pb/Fo式中:Pb?C至材料断裂时的应力(或者说是试样能承受的载荷);Fo?C拉伸试样原来的横截面积。
2、屈服强度极限:金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极,虽然应力不再增加,但是试样仍发生明显的塑性变形,这种现象称为屈服,即材料承受外力到一定程度时,其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限,用σs表示,相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。对于塑性高的材料,在拉伸曲线上会出现明显的屈服点,而对于低塑性材料则没有明显的屈服点,从而难以根据屈服点的外力求出屈服极限。因此,在拉伸试验方法中,通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服极限,用σ0.2表示。屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比(即σs/σb)要小,以提高其安全可靠性,不过此时材料的利用率也较低了。
3、弹性极限:材料在外力作用下将产生变形,但是去除外力后仍能恢复原状的能力称为弹性。金属材料能保持弹性变形的应力即为弹性极限,相应于拉伸试验曲线图中的e点,以σe表示,单位为兆帕(MPa):σe=Pe/Fo式中Pe为保持弹性时的外力(或者说材料弹性变形时的载荷)。
4、弹性模数:这是材料在弹性极限范围内的应力σ与应变δ(与应力相对应的单位变形量)之比,用E表示,单位兆帕(MPa):E=σ/δ=tgα式中α为拉伸试验曲线上o-e线与水平轴o-x的夹角。弹性模数是反映金属材料刚性的指标(金属材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚性)。

回弹性 
材料在外力作用下（拉伸或压缩）产生的形变，在外力除去后，恢复原来状态的能力称为回弹性（Elastic recovery）。纤维在负荷作用下，所发生的形变包括三部分：普弹形变、高弹形变和塑性形变。这三种形变，不是逐个依次出现而是同时发展的，只是各自的速度不同。因此，当外力撤除后，可回复的普弹形变和松弛时间较短的那一部分高弹形变（急回弹形变）将很快回缩，并留下一部分形变，即剩余形变，其中包括松弛时间长的高弹形变（缓回弹形变）和不可复的塑性形变。剩余形变值越小，纤维的回弹性越好。

拉力拉伸试验设备和拉伸试样
1. 试验设备
  (1)机械式拉力试验机 
        ①备有适应各型号试样的夹具。 
        ②夹具的移动速度应能多级或全程调速，以满足标准方法的需要。 
        ③试验数据示值应在每级表盘的10％～90％，但不小于试验大载荷的4％读取，示值的误差应在1％之内。      
2. 拉伸试样
  (1)试样的形状和尺寸　 标准方法规定使用四种型号的试样。 
  (2)试样的选择 
        热固性模塑材料：用I型。 
        硬板材料：用Ⅱ型(可大于170mm)。 
        硬质、半硬质热塑性模塑材料：用2型，厚度d＝(40.2)mm。 
        软板、片材：用Ⅲ型，厚度d＜=2mm。 
        塑料薄膜：用Ⅳ型。 
3. 对试样的要求： 
        ①试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层、无明显杂质和加工损伤等缺陷，有方向性差异的试片应沿纵横方向分别取样。 
        ②硬板厚度d＜10mm时，以原厚作为试样的厚度；当厚度d＞10mm时，应从一面机械加工成10mm。 
        ③测试弹性模量，用厚4～10mm的Ⅱ型试样或用长200mm、宽15mm的长条试样。 
        ④每组试样不少于5个。

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