一、试验目的 1.测定低碳钢压缩时的屈服极限
2.测定铸铁压缩时的强度极限
3.观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象,并分析破坏原因
二、试验设备和仪器1.液压式万能材料试验机
2.游标卡尺
三、试验原理金属材料的压缩试件一般制成圆柱形,如图3— 4 所示;一般规定:1≤≤3试件细长容易压弯,太短则其端面与实验机垫板之间的摩擦力会对其承载能力产生较大影响
为了尽量使试件承受轴向压力,试件两端面必须完全平行,并且与试件轴线保持垂直
试件端面的加工光洁度要高,试件接触面要适当光滑,以减小摩擦的影响
实验台上最好附加球面承垫,如图3— 5 所示,以使压力自动调中,保证试件承受均匀的轴向压力
图 3-4 压缩试件图 3-5 压缩实验时球面承垫实验时,实验机的自动绘图装置自动绘出试件的压缩图
由低碳钢的压缩图(如图 3— 6,a 所示) 可知: 低碳钢在均匀缓慢加载下,试件开始变形时服从虎克定律, 说明低碳钢压缩变形的第一阶段仍为弹性阶段;当出现变形增长较快的非线形曲线小段时, 表示进入了压缩屈服阶段,但是, 这时并不像拉伸实验那样有明显的测力回转和摆动,而只是测力指针转动减慢、稍微的停顿或倒退,此时的载荷即为屈服载荷,其屈服极限为:此后, 压缩图形沿曲线继续上升,塑性变形迅速增长,试件越压越扁而不会断裂,故无法测出最大载荷及其强度极限
所以当加载超过屈服点后,试件被压成鼓形时应停止实验
从铸铁的压缩图(图3-6,b)可以 :看出对于铸铁来说,其压缩图无明显的直线部分,也没有屈服阶段
试件承载达到最大截之前有明显的塑性变形
达到时就突然破裂,此时测力指针迅速倒退到零点,从动指针指出最大载荷值,其强度极限铸铁试件的断裂面与试件轴线大约成45° 角,说明破坏主要是由剪应力引起的
图 3-6 试件压缩图四、实验方法和步骤 1
试件准备用游标卡尺测量试件两端及中间三处横截面的直径,取三