金屬材料的壓縮實(shí)驗(yàn)

1、金屬材料壓縮實(shí)驗(yàn) 一、預(yù)習(xí)要求1、 電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)在實(shí)驗(yàn)前需進(jìn)行哪些調(diào)整？如何操作？2、 簡述測定低碳鋼彈性模量E的方法和步驟。3、 實(shí)驗(yàn)時(shí)如何觀察低碳鋼壓縮時(shí)的屈服極限？三、材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能測定（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測定低碳鋼壓縮時(shí)的屈服極限s和鑄鐵壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限b。2、觀察比較兩種材料壓縮破壞現(xiàn)象。（二）實(shí)驗(yàn)儀器及試樣圖4 壓縮試樣1、萬能材料試驗(yàn)機(jī)。2、游標(biāo)卡尺。3、壓縮試樣。壓縮試樣通常為圓柱形，也分短、長兩種（圖4a和b）。短試樣用于測定材料抗壓強(qiáng)度，通常規(guī)定；長試樣多用于測定鋼、銅等材料的彈性常數(shù)E、等。（三）實(shí)驗(yàn)原理（四）實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理1、測量試樣尺寸 測定試樣的初始高

2、度和直徑，并記錄到表3中。測定直徑時(shí)，需在試樣中部量取互相垂直的兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)取平均值。2、調(diào)整試驗(yàn)機(jī) 選擇合適的擺錘和示力度盤，自動(dòng)繪圖裝置上安裝好紙和筆，開動(dòng)油泵電機(jī)。3、低碳鋼壓縮實(shí)驗(yàn) 安放試樣到萬能材料試驗(yàn)機(jī)活動(dòng)平臺(tái)上，注意應(yīng)放在正中央。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)送油閥，先使活動(dòng)平臺(tái)快速提升，當(dāng)試樣與上承壓板將要接觸時(shí)，應(yīng)減少供油量，放緩提升速度以免壓縮過程過快使測試失敗。當(dāng)外載荷加上后觀察示力指針，當(dāng)示力指針停頓并有回?cái)[時(shí)說明進(jìn)入屈服階段，記錄下指針回?cái)[的最低點(diǎn)讀數(shù)，此值即為對(duì)應(yīng)于屈服極限的載荷值Ps。當(dāng)示力指針繼續(xù)上升時(shí)，此時(shí)進(jìn)入強(qiáng)化階段，試樣出現(xiàn)明顯的變形。變形到一定程度后關(guān)閉送油閥打開回油閥卸

3、去載荷，觀察試樣變形情況。4、鑄鐵的壓縮實(shí)驗(yàn) 準(zhǔn)備工作與低碳鋼壓縮相同。安裝好試樣后打開送油閥對(duì)試樣進(jìn)行壓縮直到壓斷后卸去載荷，通過示力盤上從動(dòng)指針位置讀出最大載荷，此值即為對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度極限的載荷值Pb。5、數(shù)據(jù)處理 根據(jù)測定的試樣尺寸計(jì)算出試樣的橫截面積，得：低碳鋼的屈服極限 鑄鐵的強(qiáng)度極限 表3 壓縮實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄表材料名稱試樣高度h（mm）直徑d0（mm）橫截面積A（mm2）屈服載荷PS（KN）最大載荷Pb（KN）12均低碳鋼19.9615.1015.0015.05177.80鑄鐵30.1014.9414.9214.93174.98四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、按表1、2和3形式記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算應(yīng)列出公式，寫出步驟。3、回答下列問題（寫明題號(hào)，不必抄題）：（1）試簡述低碳鋼和鑄鐵壓縮時(shí)力學(xué)性能的異同。（2）測定彈性模量E時(shí)為何要加初載荷并限制最高載荷？使用分級(jí)加載的目的是什么？（1）低碳鋼抗壓縮的能力比鑄鐵要低，當(dāng)對(duì)低碳鋼試塊進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)時(shí)，受力逐漸加大，試塊隨外力變形，當(dāng)試塊變形達(dá)到極限時(shí)，其受力也達(dá)到最大值，其受力曲線是一條向斜上方的直線。鑄鐵則不然，開始時(shí)與低碳鋼受力情況基本相同，只是當(dāng)鑄鐵試塊受力達(dá)到本身的破壞極限時(shí)，受力逐漸減小，直到試塊在外力下被破壞（裂開），受力為“0”其受力曲線與低碳鋼拉伸時(shí)的受力曲線相