材料的拉伸压缩实验【实验目的】1•研究低碳钢、铸铁的应力应变曲线拉伸图。2.确定低碳钢在拉伸时的机械性能(比例极限 Rp、下屈服强度 RL、强度peL极限 R、延伸率 A、断面收缩率 Z 等等)。m3.确定铸铁在拉伸时的力学机械性能。4•研究和比较塑性材料与脆性材料在室温下单向压缩时的力学性能。【实验设备】1.微机控制电子万能试验机;2.游标卡尺。3、记号笔4、低碳钢、铸铁试件【实验原理】1、拉伸实验低碳钢试件拉伸过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D 转换和处理,并输入计算机,得到 F-Al 曲线,即低碳钢拉伸曲线,见图 1。对于低碳钢材料,由图 1 曲线中发现 OA 直线,说明 F 正比于 Al,此阶段称为弹性阶段。屈服阶段(B-C)常呈锯齿形,表示载荷基本不变,变形增加很快,材料失去抵抗变形能力,这时产生两个屈服点。其中,B'点为上屈服点,它受变形大小和试件等因素影响;B 点为下屈服点。下屈服点比较稳定,所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷 Fs 时,必须缓慢而均匀地加载,并应用^=F/A0(A0为试件变形前的横截面积)计算屈服极限。图 1 低碳钢拉伸曲线屈服阶段终了后,要使试件继续变形,就必须增加载荷,材料进入强化阶段。当载荷达到强度载荷 Fb后,在试件的某一局部发生显著变形,载荷逐渐减小,直至试件断裂。应用公式^b=Fb/A0计算强度极限(A0为试件变形前的横截面积)。根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积,计算出低碳钢的延伸率§和端面收缩率屮,即A—A 屮=_04X100%A0式中,l0、I】为试件拉伸前后的标距长度,A1为颈缩处的横截面积。2、压缩实验铸铁试件压缩过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D 转换和处理,并输入计算机,得到 F-Al 曲线,即铸铁压缩曲线,见图 2。图 2 铸铁压缩曲线对铸铁材料,当承受压缩载荷达到最大载荷 Fb时,突然发生破裂。铸铁试件破坏后表明出与试件横截面大约成 45。〜55。的倾斜断裂面,这是由于脆性材料的抗剪强度低于抗压强度,使试件被剪断。材料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示。铸铁受压时曲线上没有屈服阶段,但曲线明显变弯,断裂时有明显的塑性变形。由于试件承受压缩时,上下两端面与压头之间有很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形。铸铁压缩实验的强度极限:%=Fb/A0(A0为试件变形前的横截面积)。【实验步骤及注意事项】1、拉伸实验步骤...