| 姓名 | 班级 | 学号 | 成绩 | |||
| 实验名称 | 金属材料形变硬化指数(n)的测定 | |||||
| 实验设备 | 电子拉伸材料试验机一台 正火态20钢、铝合金 位移传感器一个 刻线机一台 游标卡尺一把 | |||||
| 式样示意图 | ||||||
| 实验数据处理： 20#钢试样 20钢试样宏观端口示意图 从图1中可读出六个点的坐标，如下 六个关心点的力-位移表 Fm/kN | 24.433 | 28.828 | 31.426 | 32.854 | 33.363 | 33.433 |
| L/mm | 4.235 | 6.235 | 8.696 | 11.610 | 14.297 | 16.954 |
计算条件应力公式
Ri=Fm/So
其中So=72.53mm²，则
R1=24433/72.53=336.87
R2=28828/72.53=397.46
R3=31426/72.53=433.28
R4=32854/72.53=452.97
R5=33363/72.53=459.99
R6=33433/72.53=460.95 单位为Mpa
计算条件应变公式为
Ai=(L/Lo)*100%
其中Lo=50mm²，则
A1=4.235/50=8.47%
A2=6.235/50=12.47%
A3=8.696/50=17.392%
A4=11.610/50=23.22%
A5=14.297/50=28.594%
A6=16.954/50=33.908% 纲量为1，制表得
20#低碳钢试样条件应力Ri和条件应变Ai数据
| 编号i | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Ri/Mpa | 336.87 | 397.46 | 433.28 | 452.97 | 459.99 | 460.95 |
| Ai/% | 8.47 | 12.47 | 17.392 | 23.22 | 28.594 | 33.908 |
σ=R(1+A)
ε=ln(1+A)
两式可得出真实应变σ和真实应力ε，制表得
| 编号i | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| σ/Mpa | 365.40 | 447.02 | 508. | 558.15 | 591.52 | 617.25 |
| ε/% | 8.13 | 11.75 | 16.03 | 20.88 | 25.149 | 29.198 |
形变硬化指数数据表
| 编 号 | 条件应力 Ri(MPa) | 条件应变 Ai(%) | 真实应力 σi(MPa) | 真实应变 εi(%) | Xi Lgεi | Yi Lgσi |
| 1 | 336.87 | 8.47 | 365.40 | 8.13 | -1.090 | 2.563 |
| 2 | 397.46 | 12.47 | 447.02 | 11.75 | -0.930 | 2.620 |
| 3 | 433.28 | 17.392 | 508. | 16.03 | -0.795 | 2.706 |
| 4 | 452.97 | 23.22 | 558.15 | 20.88 | -0.680 | 2.747 |
| 5 | 459.99 | 28.594 | 591.52 | 25.149 | -0.599 | 2.772 |
| 6 | 460.95 | 33.908 | 617.25 | 29.198 | -0.535 | 2.790 |
计算结果为形变硬化指数n=0.4258 lgk=3.0282。
铝合金试样
铝合金试样断口示意图
从图3中可读出六个点的坐标，如下
六个关心点的力-位移表
| Fm/kN | 21.798 | 24.903 | 27.336 | 29.231 | 30.600 | 31.331 |
| L/mm | 3.324 | 4.657 | 6.053 | 7.553 | 9.199 | 10.324 |
形变硬化指数数据表(So=62.91mm²)
| 编 号 | 条件应力 Ri(MPa) | 条件应变 Ai(%) | 真实应力 σi(MPa) | 真实应变 εi(%) | Xi Lgεi | Yi Lgσi |
| 1 | 346.49 | 6.8 | 369.52 | 6.436 | -1.191 | 2.568 |
| 2 | 395.85 | 9.314 | 432.72 | 8.905 | -1.05 | 2.636 |
| 3 | 434.53 | 12.11 | 487.15 | 11.43 | -0.942 | 2.688 |
| 4 | 4.65 | 15.11 | 534.86 | 14.07 | -0.852 | 2.728 |
| 5 | 486.41 | 18.40 | 575.91 | 16. | -0.772 | 2.760 |
| 6 | 498.03 | 20.65 | 600.87 | 18.77 | -0.727 | 2.779 |
| 计算结果为形变硬化指数n=0.4548 lgk=3.1126。 |
