碳鋼彎頭加試樣材料與尺寸依據我國國家標準GBT228.1-2010《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》給定。常用試樣的斷面為圓形，稱為圓形試樣，如圖1-1所示。圖中為圓試樣平行長度的原始直徑（mm），L為原始標距長度（mm），S為試樣平行長度的原始橫截面積，L為拉斷后標距長度（mm），S為試樣拉斷后的最小橫截面積。依據國標GB/T，拉伸試樣可制成長試樣（L=10d）或短試樣（L0=5d6）。為了研究金屬材料在拉伸載荷作用下的變形和斷裂過程，材料選用退火碳鋼彎頭加低碳鋼。拉伸試驗在拉伸試驗機上進行，通過對試樣緩慢施加軸向拉力，測量試樣在變形過程中直至斷裂的各項力學性能。試驗材料的全面性能反映在拉伸曲線上，根據試驗材料的特性，拉伸曲線可分為兩種類型，其中以退火碳鋼彎頭加低碳鋼為試樣所得的拉伸曲線為典型類型拉伸曲線如圖1-2所示。由曲線描述可知金屬變形過程分為六個階段。1）第1階段：彈性變形階段（oa）彈性變形階段有兩個特點。

（1）從宏觀上看，力與伸長量成直線關系，彈性伸長量與力的大小和試樣標距長短成正比，與材料彈性模量及試樣橫截面積成反比變形是*可逆的。加力時產生變形，卸力后變形*恢復oa線段的a點是應力一應變呈直線關系的點，此點的應力叫理論比例極限，超過a點，應力一應變則不再呈直線關系，即不再符合虎克定律。

（2）第2階段：滯彈變形階段（ab）在此階段，應力一應變出現了非直線關系，其特點是：當力加到b點后卸力，應變仍可回到原點，但不是沿原曲線軌跡回到原點，而是在不同程度上滯后于應力回到原點，形成個閉合環，加力和卸力所表現的特性仍為彈性行為，只不過有不同程度的滯后，因此稱為滯彈性階段。這個階段的過程很短，也稱理論彈性階段，當力超過b點時，就會產生微塑性應變

（3）第3階段：微塑性應變階段（be）這一階段是材料在加力過程中屈服前的微塑性變形部分

（4）第4階段：屈服階段（cde）一階段是碳鋼彎頭加金屬材料不連續屈服的階段，也稱為間斷屈服階段，其現象是當力加至c點時，突然產生塑性變形，由于試樣變形速度非常快，以致試驗機夾頭的拉伸速度跟不上試樣的變形速度，試驗力不能*有效地施加于試樣上，在這個曲線階段上表現為力不同程度的下降，而試樣塑性變形急劇增加，直至達到e點結束。當力達到c點時，在試樣的外表面能觀察到與試樣軸線呈45°的明顯的滑移帶。在此期間，應力相對穩定，試樣不產生應變硬化。c點是拉伸試驗的一個重要的性能判據點，de范圍內的點也是重要的性能判據點，分別稱上屈服點和下屈服點。e點是屈服的結束點，所對應的應變是判定板材成型性能的重要指標

5）第5階段：塑性應變硬化階段（e0屈服階段結束后，試樣在塑性變形下產生應變硬化，在e點的應力不斷上升，在這個階段內試樣的變形是均勻和連續的，在此過程中，必須不斷地連續施加力，才能使塑性變形增加，直至f點。f點通常是應力一應變曲線的點（特殊材料除外），此點所對應的應力是重要的性能判據。

（6）第6階段：頸縮變形階段（g）當力施加至∫點時，試驗材料的應變硬化與幾何形狀導致的軟化達到平衡，此時力不再增加，試樣弱的截面中心部分開始出現微小空洞，然后擴展連接成小裂紋，試樣的受力狀態由兩向受力變為三向受力狀態。裂紋擴展的同時，在試樣表面可看到產生了縮頸變形，在拉伸曲線上，從∫點到g點力是下降的，但是在試樣縮頸處，由于截面積已變小，實際應力大大增加。試驗達到g點試樣*斷裂。許多脆性材料在拉伸過程中并不出現明顯屈服現象，只有3~4階段，如aa-彈性變形階段：ab-滯彈變形階段；b一應變硬化階段（對淬火鋼，到f點斷裂，對中強鋼有縮頸）。