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【科学试验】韧性材料和脆性材料做拉伸试验的结果分析

时间:2015-3-30 10:38:14 | 阅读::

   我们知道材料的属性有韧性和脆性之分,今天力高就用科学的试验数据来告诉大家如何界定该材料是韧性材料还是脆性材料。试验之前我们需要准备的材料和仪器有:具有韧性的胶带和具有脆性的塑料板并且分别标记为试样1和试样2,这里用来做拉伸试验的仪器是力高自主研发的HF-9001型电子拉力机(当然您也可以使用其它拉力试验机设备进行本次试验)。

一.判断材料属性的依据:

   在材料力学中我们常常规定拉伸断后伸长率大于5%的材料为韧性材料而小于5%的材料为脆性材料。

二.拉伸试验的详细操作步骤如下:

1.我们先来做胶带的拉伸试验,截取一定长度的胶带作为拉伸试样(长度在10cm-20cm之间)。
2.将胶带的两端固定在拉伸夹具的中间,夹持胶带的部分不得超过试样胶带的1/5。
3.确定胶带夹紧之后,在电脑控制端设置好拉伸时的速度和拉伸行程(拉伸速度不宜过快,速度需均匀的进行)。
4.最后点击“开始”按钮,这时我们会看到夹具一个往上一个往下以均匀的速度拉伸胶带。
5.直到胶带被拉断,本次试验会立即停止。此时我们只需要保存试验得出的结果即可(您也可以打印结果做科学研究使用)。
6.按照以上相同的操作方法对塑料板进行拉伸试验。

三.拉伸试验结果对比:

1.具有韧性的胶带拉伸试验结果如下:

试验结果
宽度(mm)
厚度(mm)
力(N)
抗拉强度(MPa)
断裂伸长率(%)
屈服强度(MPa)
延伸力(N)
胶带试样1
1.50
0.27
79.74
195.85
33.45
55.44
35.25

胶带拉伸试验总结:无明显屈服强度的韧性材料,往往其拉伸曲线不会出现屈服平台,而是一条光滑的曲线。曲线图如下:

胶带拉伸曲线图

试验结果
宽度(mm)
厚度(mm)
力(N)
抗拉强度(MPa)
断裂伸长率(%)
屈服强度(MPa)
延伸力(N)
塑料板试样2
10.06
4.15
2911.74
65.85
0.86
55.44
35.25

塑料板拉伸试验总结:脆性材料发生断裂时非常迅速,它的变形量也很小。曲线图如下:

塑料板拉伸曲线图

总结:从上面的数据我们可以看出胶带的断后伸长率是33.45%而塑料板的断后伸长率是0.86,因此我们可以判断出胶带是韧性材料,塑料板是脆性材料。

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