实验二低碳钢和铸铁的压缩实验.doc

实验二低碳钢和铸铁的压缩实验
实验二低碳钢和铸铁的压缩实验
实验二低碳钢和铸铁的压缩实验
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损坏实验二低碳钢和铸铁的压缩实验
实验二低碳钢和铸铁的压缩实验
实验二低碳钢和铸铁的压缩实验
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损坏现象。
（2）测定低碳钢的折服极限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、剖析其损坏原因。
二、验仪器和设施
（1）万能材料试验机。
（2）游标卡尺。
三、试件介绍
根据国家相关标准，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。经过压缩实验察看材料的变形过程、损坏形式，并与拉伸实验进行比较，能够
剖析不同应力状态对材料强度、塑性的影响，进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，其上下两头面与试验机支撑之间产生
很大的摩擦力，使试件两头的横向变形受到阻挡，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损坏形式。为了尽量减少摩擦力的影响，实验时试件两头必须保
证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。此外。端面加工应有较高的光洁度。
低碳钢压缩时也会发生折服，但并不象拉伸那样有显然的折服阶段。因此，在测定Ps
时要特别注意察看。在迟缓平均加载下，测力指针等速转动，当材料发生折服时，测力指
针转动将减慢，甚至倒退。这时对应的载荷即为折服载荷Ps。折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碎，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，故不可能获得最大载荷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前出现较显然的变形然后破碎，此时试验机测力
指针快速倒退，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
约呈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。根据估算的最大载荷，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。测量试件两头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