材料拉伸與壓縮實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考

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1、碳鋼與鑄鐵的拉伸、壓縮實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測(cè)定碳鋼在拉伸時(shí)的屈服極限，強(qiáng)度極限，延伸率和斷面收縮率，測(cè)定鑄鐵拉伸時(shí)的強(qiáng)度極限。2、觀察碳鋼、鑄鐵在拉伸過(guò)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-ΔL曲線）。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備微機(jī)控制電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、直尺、游標(biāo)卡尺。三、實(shí)驗(yàn)試祥1.為使各種材料機(jī)械性質(zhì)的數(shù)值能互相比較，避免試件的尺寸和形狀對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，對(duì)試件的尺寸形狀GB6397-86作了統(tǒng)一規(guī)定，如圖1所示：圖1用于測(cè)量拉伸變形的試件中段長(zhǎng)度（標(biāo)距L0）與試件直徑d。必零滿(mǎn)足L0／d0=1

2、0或5，其延伸率分別記做和δ10和δ52、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)：圖21≤≤3為了保證試件承受軸向壓力，加工時(shí)應(yīng)使試件兩個(gè)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(yàn)機(jī)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(shí)驗(yàn)原理圖2為試驗(yàn)機(jī)繪出的碳鋼拉伸P-△L曲線圖，拉伸變形ΔL是整個(gè)試件的伸長(zhǎng)，并且包括機(jī)器本身的彈性變形和試件頭部在夾頭中的滑動(dòng)，故繪出的曲線圖最初一段是曲線，流動(dòng)階段上限B‘受變形速度

3、和試件形式影響，下屈服點(diǎn)B則比較穩(wěn)定，工程上均以B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的載荷作為材料屈服時(shí)的載荷PS，以試樣的初始橫截面積A0除PS，即得屈服極限：屈服階段過(guò)后，進(jìn)入強(qiáng)化階段，試樣又恢復(fù)了承載能力，載荷到達(dá)最大值Pb，時(shí)，試樣某一局部的截面明顯縮小，出現(xiàn)“頸縮”現(xiàn)象，這時(shí)示力盤(pán)的從動(dòng)針停留在Pb不動(dòng)，主動(dòng)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(qiáng)度極限為延伸率δ及斷面收縮率φ的測(cè)定，試樣的標(biāo)距原長(zhǎng)為L(zhǎng)0拉斷后將兩段試樣緊密地對(duì)接在一起，量出拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)為L(zhǎng)1延伸率應(yīng)為試樣拉斷后，設(shè)頸縮處

4、的最小橫截面面積為A1，由于斷口不是規(guī)則的圓形，應(yīng)在兩個(gè)相互垂直的方向上量取最小截面的直徑，以其平均值計(jì)算A1，然后按下式計(jì)算斷面收縮率：鑄鐵試件在變形極小時(shí)，就達(dá)到最大載荷Pb而突然發(fā)生斷裂。沒(méi)有屈服和頸縮現(xiàn)象，其強(qiáng)度極限遠(yuǎn)小于低碳鋼的強(qiáng)度極限。圖4圖5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(shí)的形狀基本上是一致的，而且也基本相同，所以說(shuō)，低碳鋼材料在壓縮時(shí)的E和都與拉伸時(shí)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(huì)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

5、成鼓形，進(jìn)一步壓縮，會(huì)壓成圓餅狀，低碳鋼試件壓不壞，所以沒(méi)有強(qiáng)度極限。圖5為鑄鐵試件壓縮圖，P-ΔL比同材料的拉伸圖要高4-5倍，當(dāng)達(dá)到最大載荷時(shí)鑄鐵試件會(huì)突然破裂，斷裂面法線與試件軸線大致成～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(shí)驗(yàn)步驟低碳鋼拉伸試驗(yàn)步驟：1、測(cè)量試樣尺寸測(cè)定試樣初始橫截面面積Aο時(shí)，在標(biāo)距Lο的兩端及中部三個(gè)位置上，沿兩個(gè)互相垂直的方向，測(cè)量試樣直徑，以其平均值計(jì)算各橫截面面積，取三個(gè)橫截面面積中的最小值為Aο。2、檢查試驗(yàn)機(jī)的夾具是否安裝好，各種限位是否在實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下就位；3、

6、安裝試件。安裝時(shí)僅將試件上端夾緊，下端懸空，然后再試件上夾持引伸計(jì)；4、啟動(dòng)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(yàn)初始狀態(tài)；5、根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)定，啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行加載，注意觀察試驗(yàn)中的試件及計(jì)算機(jī)上的曲線變化；6、實(shí)驗(yàn)完成，保存記錄數(shù)據(jù)；7、試件破壞后（非破壞性試驗(yàn)應(yīng)先卸載），斷開(kāi)控制器并關(guān)閉，關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，清理還原。鑄鐵壓縮試驗(yàn)步驟：1、測(cè)量試樣尺寸，測(cè)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作為計(jì)算原截面積之用。2、調(diào)整試驗(yàn)機(jī)，選擇測(cè)力度盤(pán)，調(diào)整指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，并調(diào)整自

7、動(dòng)繪圖器。電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)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(rùn)滑油，然后準(zhǔn)確地放在試驗(yàn)機(jī)活動(dòng)臺(tái)支承墊的中心上。4、檢查及試車(chē)液壓試驗(yàn)機(jī)試車(chē)時(shí)將試驗(yàn)機(jī)活動(dòng)臺(tái)上升，試件亦隨之上升，當(dāng)試件上端面接近承墊時(shí)應(yīng)減慢活動(dòng)臺(tái)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(shí)，將自動(dòng)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(diǎn)，以檢查試驗(yàn)機(jī)工作是否正常。5、進(jìn)行試驗(yàn)鑄鐵試件，緩慢而均勻地加載，同時(shí)使用自動(dòng)繪圖裝置繪出P-曲線，直到試件破裂為止，記下破壞載荷。6、結(jié)束工作打開(kāi)回油間，將

8、載荷卸掉，取下試件，使試驗(yàn)機(jī)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(diǎn)7.847.807．82B點(diǎn)7.807.807.80C點(diǎn)7.787.787.78原始標(biāo)距（mm）斷后長(zhǎng)度（mm）原始試樣截面積（㎡）801050.0002強(qiáng)度極限屈服極限延伸率應(yīng)為：%=（105-80）/80=31.25%100001′-=l