实 验 二金 属 材 料 ( 低 碳 钢 和 铸 铁 ) 的 压 缩 实 验一、实验目的(1)比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象
(2)测定低碳钢的屈服极限 σs和铸铁的强度极限 σb
(3)比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因
二、验仪器和设备(1)万能材料试验机
(2)游标卡尺
三、 试件介绍根据国家有关标准,低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件
低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3:2,铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2:1
试件均为圆柱体
四、实验原理及方法压缩实验是研究材料性能常用的实验方法
对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适
通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式,并与拉伸实验进行比较,可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响,从而对材料的机械性能有比较全面的认识
压缩试验在压力试验机上进行
当试件受压时,其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形
摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式
为了尽量减少摩擦力的影响,实验时试件两端必须保证平行,并与轴线垂直,使试件受轴向压力
端面加工应有较高的光洁度
低碳钢压缩时也会发生屈服,但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段
因此,在测定Ps时要特别注意观察
在缓慢均匀加载下,测力指针等速转动,当材料发生屈服时,测力指针转动将减慢,甚至倒退
这时对应的载荷即为屈服载荷Ps
屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载
这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂,因此愈压愈扁
横截面增大时,其实际应力不随外载荷增加而增加,故不可能得到最大载荷Pb,因此也得不到强度极限b ,所以在实验中是以变形来控制加载的
铸铁试件压缩时,在达到最大载荷Pb 前出现较明显的变形然后破裂,此时试验机测力指针迅速倒退,从动针读取最大载荷Pb 值,铸铁