《金属压缩试验》实验.docx

金属压缩试验一、试验目的1. 测定低碳钢压缩时的屈服极限62. 测定铸铁压缩时的强度极限忑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：1W % W3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冗,6 =[ 化=务其屈服极限为：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丘之前有明显的塑性变形达到乌时就突然破裂，此时测力指针迅速倒退到零点，从动指针指出最大载荷爲值，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，取三处中平均直径最小者来计算横 截面面积凡（具体做法与拉伸实验相同）2．实验机准备根据低碳钢的屈服极限®估算其屈服载荷选择测力度盘，指针调零，并调整好自动 绘图装置3．试件安装 将试件两端面涂以润滑剂，然后准确地放在实验机活动台的下垫板或球面承垫的中心 处4．检查及试机请教师检查以上各步骤准备情况空升试验机的活动台，使试件随之上升，当试件上端 面与实验机的上垫板接近时(注意不要使二者接触受力)，减慢活动台上升的速度，使试件 与实验机上垫板刚刚接触且没有受力然后用慢速预先加少量载荷，卸载接近零点，以检查 实验机工作是否正常5.进行实验 缓慢均匀地加载注意观察测里指针的转动情况和自动绘图情况，及时记录屈服载荷 冗，继续加载使试件压成鼓形后即可停机。

所加载荷不得超过测力度盘的量程6．结束实验 铸铁试件的压缩实验步骤与低碳钢实验步骤相同其不同点是：安装试件后要在试件周围加防护罩，以免试件破裂使碎片飞出伤人，从铸铁试件加载至试件出现 裂纹破坏为止，测出最大载荷目后方可停机压缩实验报告班级 姓名 学号实验日期 成绩一、 实验目的二、 实验设备和仪器三、 实验数据记录和处理1．实验前原始尺寸材料试件直径d(mm)横截面面积A (mm2)0截面I截面II截面III最 小直径d0did2d3低碳钢铸铁2.实验数据Ps材料屈服荷载P (N)s最大荷载Pb(N)b低碳钢铸铁3．计算屈服极限和强度极限材料屈服极限& s (N)最大极限& b (N)低碳钢铸铁绘制P—/1曲线与试件断口形状材料低碳钢铸铁P—^l曲线 Ji~试件破坏形状简图四、 思考题1. 根据低碳钢及铸铁的拉伸和压缩实验结果，比较塑性材料与脆性材料的力学性质2. 为何不能测取低碳钢的压缩强度极限？。