实验二低碳钢及铸铁压缩实验.docx

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实验二低碳钢及铸铁压缩实验
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实验二低碳钢及铸铁压缩实验
实验二 金属资料（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）测定低碳钢的实验二低碳钢及铸铁压缩实验
实验二低碳钢及铸铁压缩实验
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实验二低碳钢及铸铁压缩实验
实验二 金属资料（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）测定低碳钢的信服极限 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、解析其破坏原因。
二、验仪器和设备
（1）全能资料试验机。
（2）游标卡尺。
三、试件介绍
依照国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属资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率为 3：2，铸铁压缩试件的高度和直径的比率为 2：1。
试件均为圆柱体。
四、实验原理及方法
压缩实验是研究资料性能常用的实验方法。对铸铁、铸造合金、建筑资料等脆性资料特别合适。经过压缩实验观察资料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实验进行比较，可以解析不同样应力状态对资料强度、塑性的影响，从而对资料的机械性能有比较全面的认识。
压缩试验在压力试验机进步行。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碰到阻拦，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，实验时试件两端必定保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。别的。端面加工应有较高的光洁度。
低碳钢压缩时也会发生信服，但其实不象拉伸那样有明显的信服阶段。因此，在测定Ps时要特别注意观察。在缓慢平均加载下，测力指针等速转动，当资料发生信服时，测
力指针转动将减慢，甚至倒退。这时对应的载荷即为信服载荷Ps。信服此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，其本质应力不随外载荷增加而增加，故不可以能获取最大载荷 Pb,因此也得
不到强度极限 b，因此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尔后破裂，此时试验机测力指针迅速倒退，从动针读取最大载荷Pb值，铸铁试件最后略呈故形，断裂面与试件轴线大体呈450。
图2—2低碳钢压缩图 铸铁压缩图
五、实验步骤
（1）试验机准备。依照估计的最大载荷，选择合适的示力度盘（量程）按相应的操作规程进行操作。
（2）测量试件的直径和高度。测量试件两端及中部三处的截面直径，取三处中最小一处的平均直径计算横截面面积。
（3）将试件放在试验机活动台球形支撑板中心处。
（4）开动试验机，使活动台上升，对试件进行缓慢平均加载，加载速度为min。对于低碳钢，要及时记录其信服载荷，高出信服载荷后，连续加载，将试件压成鼓形即可停止加载。铸铁试件加压至试件破坏为止，记录最大载荷。
（5）取出试件，将试验机恢复原状。观察试件。
试验后资料破坏情况
观察低碳钢铸铁两种资料的破坏变形情况，解析原因：
低碳钢：试样逐渐被压扁，形成圆鼓状。这种资料延展性很好，不会被压断，压缩时产生很大的变形，上下两端面受摩擦力的管束变形小，而中间受其影响逐渐减弱。
铸铁：压缩时变