材料拉伸與壓縮實驗報告參考

碳鋼與鑄鐵的拉伸、壓縮實驗一、實驗?zāi)康?、 測定碳鋼在拉伸時的屈服極限七，強度極限bb，延伸率5和斷面收縮率W,測定鑄鐵拉伸時的強度極限bb。2、 觀察碳鋼、鑄鐵在拉伸過程中的變形規(guī)律及破壞現(xiàn)象，并進(jìn)行比較，使用繪圖裝置繪制拉伸圖（P-AL曲線）。二、 實驗設(shè)備微機控制電子萬能材料試驗機、直尺、游標(biāo)卡尺。三、 實驗試祥為使各種材料機械性質(zhì)的數(shù)值能互相比較，避免試件的尺寸和形狀對試驗結(jié)果的影響，對試件的尺寸形狀GB6397-86作了統(tǒng)一規(guī)定，如圖1所示：€—.14.用于測量拉伸變形的試件中段長度（標(biāo)距L0）與試件直徑d。必零滿足L0/d0=10或5，其延伸率分別記做和610和氣2、壓縮試樣：低碳鋼和鑄鐵等金屬材料的壓縮試件一般做成很短的圓柱形，避免壓彎，一般規(guī)定試件高度h直徑d的比值在下列范圍之內(nèi):h1WdW3為了保證試件承受軸向壓力，加工時應(yīng)使試件兩個端面盡可能平行，并與試件軸線垂直，為了減少兩端面與試驗機承墊之間的摩擦力，試件兩端面應(yīng)進(jìn)行磨削加工，使其光滑。四、實驗原理圖2為試驗機繪出的碳鋼拉伸P-AL曲線圖，拉伸變形AL是整個試件的伸長，并且包括機器本身的彈性變形和試件頭部在夾頭中的滑動，故繪出的曲線圖最初一段是曲線，流動階段上限B‘受變形速度和試件形式影響，下屈服點B則比較穩(wěn)定，工程上均以B點對應(yīng)的載荷作為材料屈服時的載荷七，以試樣的初始橫截面積A0除PS，即得屈服極限：Psb— SA0屈服階段過后，進(jìn)入強化階段，試樣又恢復(fù)了承載能力，載荷到達(dá)最大值P『時，試樣某一局部的截面明顯縮小，出現(xiàn)“頸縮”現(xiàn)象，這時示力盤的從動針停留在七不動，主動針則迅速倒退表明載荷迅速下降，試樣即將被拉斷。以試樣的初始橫截面面積A。除Pb得強度極限為Pb=-b-bA0延伸率6及斷面收縮率6的測定，試樣的標(biāo)距原長為L。拉斷后將兩段試樣緊密地對接在一起，量出拉斷后的標(biāo)距長為^延伸率應(yīng)為5—L^Lx100%l0試樣拉斷后，設(shè)頸縮處的最小橫截面面積為*，由于斷口不是規(guī)則的圓形，應(yīng)在兩個相互垂直的方向上量取最小截面的直徑，以其平均值計算A1，然后按下式計算斷面收縮率：V—A0~A1x100%A0鑄鐵試件在變形極小時，就達(dá)到最大載荷Pb而突然發(fā)生斷裂。沒有屈服和頸縮現(xiàn)象，其強度極限遠(yuǎn)小于低碳鋼的強度極限。圖4為低碳鋼試件的壓縮圖，在彈性階段和屈服階段，它與拉伸時的形狀基本上是一致的，而且P,也基本相同，所以說，低碳鋼材料在壓縮時的E和°$都與拉伸時大致相同，低碳鋼的塑性好，由于泊松效應(yīng)，試件越壓越粗，不會破壞，橫向膨脹在試件兩端受到試件與承墊之間巨大摩擦力的約束，試件被壓成鼓形，進(jìn)一步壓縮，會壓成圓餅狀，低碳鋼試件壓不壞，所以沒有強度極限。圖4 圖5圖5為鑄鐵試件壓縮圖，P-AL比同材料的拉伸圖要高4-5倍，當(dāng)達(dá)到最大載荷七時鑄鐵試件會突然破裂，斷裂面法線與試件軸線大致成450?550的傾角。這表面，鑄鐵壓縮破壞主要是由剪應(yīng)力引起的。五、實驗步驟低碳鋼拉伸試驗步驟：1、 測量試樣尺寸測定試樣初始橫截面面積Ao時，在標(biāo)距Lo的兩端及中部三個位置上，沿兩個互相垂直的方向，測量試樣直徑，以其平均值計算各橫截面面積，取三個橫截面面積中的最小值為A。。2、 檢查試驗機的夾具是否安裝好，各種限位是否在實驗狀態(tài)下就位；3、 安裝試件。安裝時僅將試件上端夾緊，下端懸空，然后再試件上夾持引伸計;4、 啟動下降按鈕將試件移下，停止安裝好試件，進(jìn)行調(diào)零，回到試驗初始狀態(tài);5、 根據(jù)實驗設(shè)定，啟動實驗開關(guān)進(jìn)行加載，注意觀察試驗中的試件及計算機上的曲線變化；6、 實驗完成，保存記錄數(shù)據(jù)；7、 試件破壞后（非破壞性試驗應(yīng)先卸載），斷開控制器并關(guān)閉，關(guān)閉動力系統(tǒng)及計算機系統(tǒng)，清理還原。鑄鐵壓縮試驗步驟：1、 測量試樣尺寸，測量試樣兩端及中間等三處截面的直徑，取三處中最小一處的平均直徑d0作為計算原截面積A0之用。2、 調(diào)整試驗機，選擇測力度盤，調(diào)整指針對準(zhǔn)零點，并調(diào)整自動繪圖器。電子萬能試驗機按軟件操作指南步驟進(jìn)行。3、 安裝試樣，將試樣兩端面涂上潤滑油，然后準(zhǔn)確地放在試驗機活動臺支承墊的中心上。4、 檢查及試車液壓試驗機試車時將試驗機活動臺上升，試件亦隨之上升，當(dāng)試件上端面接近承墊時應(yīng)減慢活動臺上升速度，避免突然接觸引起劇烈加載，當(dāng)試件與上承墊剛接觸時，將自動繪圖筆調(diào)整好，使它處于工作狀態(tài)，用慢速預(yù)加少量載荷。然后卸載近零點，以檢查試驗機工作是否正常。5、 進(jìn)行試驗鑄鐵試件，緩慢而均勻地加載，同時使用自動繪圖裝置繪出P-AL曲線，直到試件破裂為止，記下破壞載荷Pb。6、 結(jié)束工作打開回油間，將載荷卸掉，取下試件，使試驗機復(fù)原。六、數(shù)據(jù)處理低碳鋼拉伸：試樣直徑d第一次值（mm）第二次值（mm）平均值（mm）A點7.847.807.82B點7.807.807.80C點7.787.787.78原始標(biāo)距（mm）斷后長度（mm）原始試樣截面積（皿）801050.0002強度極限屈服極限b=PbAPsb=—SA延伸率應(yīng)為:cl l , 、8=i0x100%=(105-80)/80=31.25%110斷面收縮率：W=人-^? X10