實驗一碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗演示文稿

實驗一碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗演示文稿當前第1頁\共有19頁\編于星期二\6點實驗一碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗當前第2頁\共有19頁\編于星期二\6點一、試驗目的碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗1、測定碳鋼在拉伸時的屈服極限σs，強度極限σb，延伸率δ和斷面收縮率Ψ，測定鑄鐵拉伸時的強度極限σb。2、觀察碳鋼、鑄鐵在拉伸過程中的變形規(guī)律及破壞現象，并進行比較，使用繪圖裝置繪制拉伸圖（P-ΔL曲線）。3、測定壓縮時低碳鋼的屈服極限σs。和鑄鐵的強度極限σb。4、觀察低碳鋼和鑄鐵壓縮時的變形和破壞現象，并進行比較。5、掌握電子萬能試驗機的原理及操作方法6、了解液壓萬能試驗機的工作原理及操作方法當前第3頁\共有19頁\編于星期二\6點二、試驗儀器及設備1．微機控制電子萬能材料試驗機；碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗新三思公司生產的CMT5105，CMT5205電子萬能材料試驗機當前第4頁\共有19頁\編于星期二\6點2．液壓萬能材料試驗機；碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗WE-600B型液壓萬能材料試驗機當前第5頁\共有19頁\編于星期二\6點碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗3．劃線尺，游標卡尺。當前第6頁\共有19頁\編于星期二\6點三、試樣

拉伸試樣

1、拉伸試樣：碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗

l0標距d01）材料類型

低碳鋼：塑性材料的典型代表灰鑄鐵：脆性材料的典型代表2）標準試樣：尺寸符合國標的試樣

采用圓截面比例試樣，試樣分為長標距l(xiāng)0=10d0

和短標距l(xiāng)0=5d0

兩種（如下圖所示），我們采用的是標距為l0=10d0的試樣。標距：等截面測試部分當前第7頁\共有19頁\編于星期二\6點（1）圓形截面l0=10d0l0=5d0碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗l0tb或（2）矩形截面當前第8頁\共有19頁\編于星期二\6點碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗2、壓縮試樣：一般采用短圓柱形，高度h0=(1.5～3)d0

。d0h0當前第9頁\共有19頁\編于星期二\6點1．測定低碳鋼拉伸機械性能(ss、sb、d、y)

P屈服強度：抗拉強度：伸長率：斷面收縮率：碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗四試驗原理ODlPePpPsPb線彈性階段屈服階段強化階段頸縮階段冷作硬化當前第10頁\共有19頁\編于星期二\6點2．測定灰鑄鐵抗拉強度

σbOFDlFb抗拉強度：碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗當前第11頁\共有19頁\編于星期二\6點碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗3.測定低碳鋼壓縮屈服強度σscO

FPsc拉伸試驗壓縮屈服點：當前第12頁\共有19頁\編于星期二\6點OFDl拉伸試驗Fbc4．測定灰鑄鐵抗壓強度sbc強度極限：碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗當前第13頁\共有19頁\編于星期二\6點五、實驗步驟

1、打標點，測量試樣尺寸

在試樣的中部劃上一條線，然后打上標距l(xiāng)0。在標距l(xiāng)0

兩端及中部三個位置上，測每一個截面的兩個相互垂直方向，測量試樣直徑，計算其平均值，取三個平均值中的最小值計算試樣橫截面面積A0

。2、試驗機準備

電子萬能材料試驗機（1）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；（2）啟動試驗機的動力電源及計算機的電源；（3）調出試驗機的操作軟件，按提示逐步進行操作；碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗當前第14頁\共有19頁\編于星期二\6點液壓式萬能材料試驗機（1）根據估計的最大載荷，選擇合適的測力度盤和相應的擺錘。（2）開啟液壓系統(tǒng)，將測力指針調到零點，并使隨動指針與測力指針重合。3、安裝試樣

電子萬能材料試驗機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；液壓式萬能材料試驗機先將試件安裝在試驗機上夾頭內，再移動下夾頭使之達到適當位置，須注意使試樣垂直，并把試樣下端夾緊。碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗當前第15頁\共有19頁\編于星期二\6點4、檢查與試車

由教師檢查上述步驟完成情況，確認正確無誤后，開啟油泵，緩慢加載到大約相當于材料比例極限的二分之一時，卸載回零，完成試車。5、加載實驗

注意加載速度不能太快，加載過程應觀察實驗機工作是否正常，繪圖記錄是否清晰。在拉伸加載過程中應注意觀察材料屈服階段測力盤指針的擺動情況，材料強化、頸縮階段試樣的變形情況，直到試樣斷裂后，記錄下屈服點拉力PS

和對應抗拉強度的最大拉力Pb

。對鑄鐵壓縮實驗，只須注意觀察試樣斷裂前的變形情況，并記錄對應抗壓強度的最大壓力Pbc

。

碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗當前第16頁\共有19頁\編于星期二\6點6、結束實驗

取下試樣，實驗機恢復原狀。對斷裂后的拉伸試樣，測量縮頸處的直徑d1

，斷裂后的標距長度l

1

，并做好相應的記錄。在繪圖器上抬起畫筆，取下記錄紙。拉伸曲線圖如果用電子萬能材料試驗機的話可以直接打印數據及曲線圖碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗當前第17頁\共有19頁\編于星期二\6點六、實驗數據處理

1、計算材料的屈服極限和抗拉強度（抗壓強度）

屈服極限：

抗拉強度：抗壓強度：

2、計算材料的伸長率和斷面收縮率

伸長率：斷面收縮率：

若斷口距l(xiāng)。的一端的距離不在標距長度的中央1/3區(qū)域內，要采用斷口移中的辦法；以度量試件位斷后的標距，如果斷口發(fā)生于

l0

的兩端或在l0

之外，則實驗無效，應重做。

碳鋼與鑄鐵的拉伸與壓縮實驗當前第18頁\共有19頁\編于星期二\6點若斷口距l(xiāng)0一端小于、等于

，則應修正斷后標距長度：由斷口處取約等于短段的格數得B點，若剩余格數為偶數，取其一半得C點，則標距長度l1