材料拉伸与压缩试验报告参考

1、图2 碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验 、实验目的 1 1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限 s ,强度极限b b, ,延伸率 和断面收缩率 测定铸铁拉伸时的强度极限 b bo o 2 2、观察碳钢、铸铁在拉伸过程中的变形规律及破坏现象，并进行比较，使用绘 图装置绘制拉伸图（P P- - L L 曲线）。 二、 实验设备 微机控制电子万能材料试验机、直尺、游标卡尺。 三、 实验试祥 1.1. 为使各种材料机械性质的数值能互相比较，避免试件的尺寸和形状对试验结 果的影响，对试件的尺寸形状 GB6397GB6397- -8686 作了统一规定，如图 1 1 所示： 用丁测量拉伸变形的试件中段长度（标距 L L

2、0）与试件直径 d d。必零满足 L L0 /d/do=10=10 或 5,5,其延伸率分别记做和 a a 10和 a a 5 2 2、压缩试样：低碳钢和铸铁等金届材料的压缩试件一般做成很短的圆柱形，避 免压弯，一般规定试件高度 h h 直径 d d 的比值在下列范围之内： h K d 3 为了保证试件承受轴向压力，加工时应使试件 两个端面尽可能平行，并与试件轴线垂直，为了 减少两端面与试验机承垫之间的摩擦力，试件两 端面应进行磨削加工，使其光滑。 四、实验原理 图 2 2 为试验机绘出的碳钢拉伸 P P- - L L 曲线图，拉伸变形 L L 是整个试件 的伸长，并且包括机器本身的弹性变形和

3、试件头部在火头中的滑动， 故绘出的曲 线图最初一段是曲线，流动阶段上限 BB受变形速度和试件形式影响，下屈服点 B B 则比较稳定，工程上均以 B B 点对应的载荷作为材料屈服时的载荷 PS,以试样的初 始横截面积 A0A0 除PS,PS,即得屈服极限： Ps S瓦 屈服阶段过后，进入强化阶段，试样乂恢复了承载能力，载荷到达最大值 P Pb,时，试样某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象，这时示力盘的从动 针停留在 P Pb不动，主动针则迅速倒退表明载荷迅速下降，试样即将被拉断。以 试样的初始横截面面积A A。除 P Pb得强度极限为 JPb b A。 延伸率 a a 及断面收缩率4的测定，

4、试样的标距原长为 L Lo拉断后将两段试样紧 密地对接在一起，量出拉断后的标距长为 L Li延伸率应为 0 100% |0 应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径, 式计算断面收缩率： 1 100% 铸铁试件在变形极小时，就达到最大载荷 P Pb而突然发生断裂。没有屈服和 颈缩现象，其强度极限远小丁低碳钢的强度极限。试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为 A Ai,由丁断口不是规则的圆形, 以其平均值计算 Ai,Ai,然后按下 图 4 4 为低碳钢试件的压缩图，在弹性阶段和屈服阶段，它与拉伸时的形状基 本上是一致的，而且s也基本相同，所以说，低碳钢材料在压缩时的 E E 和s都 与拉伸时大

5、致相同，低碳钢的塑性好，由丁泊松效应，试件越压越粗，不会破坏， 横向膨胀在试件两端受到试件与承垫之间巨大摩擦力的约束，试件被压成鼓形， 进一步压缩，会压成圆饼状，低碳钢试件压不坏，所以没有强度极限。 图 5 5 为铸铁试件压缩图，P P- - L L 比同材料的拉伸图要高 4 4- -5 5 倍，当达到最大 载荷b时铸铁试件会突然破裂，断裂面法线与试件轴线大致成450 550的倾角c 这表面，铸铁压缩破坏主要是由剪应力引起的。 五、实验步骤 低碳钢拉伸试验步骤： 1 1、 测量试样尺寸 测定试样初始横截面面积 A A。时，在标距 L L。的两端及中部三 个位置上，沿两个互相垂直的方向，测量试样

6、直径，以其平均值计算各横截面面 积，取三个横截面面积中的最小值为 A A。 2 2、 检查试验机的夹具是否安装好，各种限位是否在实验状态下就位； 3 3、 安装试件。安装时仅将试件上端夹紧，下端悬空，然后再试件上夹持引伸计； 4 4、 启动下降按钮将试件移下，停止安装好试件，进行调零，回到试验初始状态； 5 5、 根据实验设定，启动实验开关进行加载，注意观察试验中的试件及计算机上 的曲线变化； 6 6、 实验完成，保存记录数据； 7 7、 试件破坏后（非破坏性试验应先卸载），断开控制器并关闭，关闭动力系统及 计算机系 统，活理还原。 铸铁压缩试验步骤： 1 1、 测量试样尺寸，测量试样两端及中

7、间等三处截面的直径，取三处中最小 一处的平均直径do作为计算原截面积 。之用。 2 2、 调整试验机，选择测力度盘，调整指针对准零点，并调整自动绘图器。 电子万能试验机按软件操作指南步骤进行。 3 3、 安装试样，将试样两端面涂上润滑油，然后准确地放在试验机活动台支 承垫的中心上。 4 4、 检查及试车 液压试验机试车时将试验机活动台上升，试件亦随之上升，当试件上端面 接近承垫时应减慢活动台上升速度，避免突然接触引起剧烈加载，当试件与上 承垫刚接触时，将自动绘图笔调整好，使它处丁工作状态，用慢速预加少量载 荷。然后卸载近零点，以检查试验机工作是否正常。 5 5、进行试验 铸铁试件，缓慢而均匀地

8、加载，同时使用自动绘图装置绘出 P P- - L L 曲线, 直到试件破裂为止，记下破坏载荷 Pb。 6 6、结束工作 打开回油问，将载荷卸掉，取下试件，使试验机复原 六、数据处理 低碳钢拉伸：试样直径 d d 第一次值（mmmm 第二次值（mmmm 平均值（mmmm A A 点 7.847.84 7.807.80 7. 827. 82 B B 点 7.807.80 7.807.80 7.87.80 0 5 5 7.787.78 7.787.78 7.787.78 原始标距（mmmm 断后长度（mmmm 原始试样截面积（itfitf） 8080 105105 0.00020.0002 强度极限 屈服极限 b - Ao 延伸率应为： * 100%= (105* 100%= (105- -80) /80=31.25%80) /80=31.25% 断面收缩率： 01 X 100%=(2*10A100%=(2*10A- -4)4)- -(5.6*10A(5.6*10A- -5)/(2*10A5)/(2*10A- -4)=72%4)=72% 灰铸铁直径 d: 9.92m