材料拉伸和壓縮試驗(yàn)報(bào)告

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1、材料的拉伸壓縮實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．研究低碳鋼、鑄鐵的應(yīng)力——應(yīng)變曲線拉伸圖。2．確定低碳鋼在拉伸時(shí)的機(jī)械性能（比例極限Rp、下屈服強(qiáng)度ReL、強(qiáng)度極限Rm、延伸率A、斷面收縮率Z等等）。3.確定鑄鐵在拉伸時(shí)的力學(xué)機(jī)械性能。4.研究和比較塑性材料與脆性材料在室溫下單向壓縮時(shí)的力學(xué)性能。【實(shí)驗(yàn)設(shè)備】1.微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)；2.游標(biāo)卡尺。3、記號(hào)筆4、低碳鋼、鑄鐵試件【實(shí)驗(yàn)原理】1、拉伸實(shí)驗(yàn)低碳鋼試件拉伸過(guò)程中，通過(guò)力傳感器和位移傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，A/D轉(zhuǎn)換和處理，并輸入計(jì)算機(jī)，得到F-Dl曲線，即低碳鋼拉伸曲線，見(jiàn)圖1。對(duì)于

2、低碳鋼材料，由圖1曲線中發(fā)現(xiàn)OA直線，說(shuō)明F正比于Dl，此階段稱(chēng)為彈性階段。屈服階段（B-C）常呈鋸齒形，表示載荷基本不變，變形增加很快，材料失去抵抗變形能力，這時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)屈服點(diǎn)。其中，B￠點(diǎn)為上屈服點(diǎn)，它受變形大小和試件等因素影響；B點(diǎn)為下屈服點(diǎn)。下屈服點(diǎn)比較穩(wěn)定，所以工程上均以下屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的載荷作為屈服載荷。測(cè)定屈服載荷Fs時(shí)，必須緩慢而均勻地加載，并應(yīng)用ss=Fs/A0（A0為試件變形前的橫截面積）計(jì)算屈服極限。圖1低碳鋼拉伸曲線屈服階段終了后，要使試件繼續(xù)變形，就必須增加載荷，材料進(jìn)入強(qiáng)化階段。當(dāng)載荷達(dá)到強(qiáng)度載荷Fb后

3、，在試件的某一局部發(fā)生顯著變形，載荷逐漸減小，直至試件斷裂。應(yīng)用公式sb=Fb/A0計(jì)算強(qiáng)度極限（A0為試件變形前的橫截面積）。根據(jù)拉伸前后試件的標(biāo)距長(zhǎng)度和橫截面面積，計(jì)算出低碳鋼的延伸率d和端面收縮率y，即，式中，l0、l1為試件拉伸前后的標(biāo)距長(zhǎng)度，A1為頸縮處的橫截面積。2、壓縮實(shí)驗(yàn)鑄鐵試件壓縮過(guò)程中，通過(guò)力傳感器和位移傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，A/D轉(zhuǎn)換和處理，并輸入計(jì)算機(jī)，得到F-Dl曲線，即鑄鐵壓縮曲線，見(jiàn)圖2。圖2鑄鐵壓縮曲線對(duì)鑄鐵材料，當(dāng)承受壓縮載荷達(dá)到最大載荷Fb時(shí)，突然發(fā)生破裂。鑄鐵試件破壞后表明出與試件橫截面大約

4、成45°～55°的傾斜斷裂面，這是由于脆性材料的抗剪強(qiáng)度低于抗壓強(qiáng)度，使試件被剪斷。材料壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)可以由壓縮時(shí)的力與變形關(guān)系曲線表示。鑄鐵受壓時(shí)曲線上沒(méi)有屈服階段，但曲線明顯變彎，斷裂時(shí)有明顯的塑性變形。由于試件承受壓縮時(shí)，上下兩端面與壓頭之間有很大的摩擦力，使試件兩端的橫向變形受到阻礙，故壓縮后試件呈鼓形。鑄鐵壓縮實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)度極限：sb=Fb/A0（A0為試件變形前的橫截面積）?！緦?shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)】1、拉伸實(shí)驗(yàn)步驟（1）試件準(zhǔn)備：在試件上劃出長(zhǎng)度為l0的標(biāo)距線，在標(biāo)距的兩端及中部三個(gè)位置上，沿兩個(gè)相互垂直方向各測(cè)量一次

5、直徑取平均值，再?gòu)娜齻€(gè)平均值中取最小值作為試件的直徑d0。（2）試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備：按試驗(yàn)機(jī)?計(jì)算機(jī)?打印機(jī)的順序開(kāi)機(jī)，開(kāi)機(jī)后須預(yù)熱十分鐘才可使用。按照“軟件使用手冊(cè)”，運(yùn)行配套軟件。（3）安裝夾具：根據(jù)試件情況準(zhǔn)備好夾具，并安裝在夾具座上。若夾具已安裝好，對(duì)夾具進(jìn)行檢查。（4）夾持試件：若在上空間試驗(yàn)，則先將試件夾持在上夾頭上，力清零消除試件自重后再夾持試件的另一端；若在下空間試驗(yàn)，則先將試件夾持在下夾頭上，力清零消除試件自重后再夾持試件的另一端。（5）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)擊主機(jī)小鍵盤(pán)上的試樣保護(hù)鍵，消除夾持力；位移清零；按運(yùn)行命令按鈕，按

6、照軟件設(shè)定的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（6）記錄數(shù)據(jù)：試件拉斷后，取下試件，將斷裂試件的兩端對(duì)齊、靠緊，用游標(biāo)卡尺測(cè)出試件斷裂后的標(biāo)距長(zhǎng)度l1及斷口處的最小直徑d1（一般從相互垂直方向測(cè)量?jī)纱魏笕∑骄担?壓縮實(shí)驗(yàn)步驟（1）試件準(zhǔn)備：用游標(biāo)卡尺在試件中點(diǎn)處兩個(gè)相互垂直的方向測(cè)量直徑d0，取其算術(shù)平均值，并測(cè)量試件高度h0。（2）試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備：按試驗(yàn)機(jī)?計(jì)算機(jī)?打印機(jī)的順序開(kāi)機(jī)，開(kāi)機(jī)后須預(yù)熱十分鐘才可使用。按照“軟件使用手冊(cè)”，運(yùn)行配套軟件。（3）安裝夾具：根據(jù)試件情況準(zhǔn)備好夾具，并安裝在夾具座上。若夾具已安裝好，對(duì)夾具進(jìn)行檢查。（4）放置

7、試件：試驗(yàn)力清零；把試件放在壓盤(pán)中間，通過(guò)小鍵盤(pán)調(diào)節(jié)橫梁位置，通過(guò)肉眼觀察，到上壓盤(pán)離試件上平面還有一定縫隙時(shí)停止。（注意：盡量將試件放在壓盤(pán)中心，如放偏的話對(duì)試驗(yàn)結(jié)果甚至是試驗(yàn)機(jī)都有影響。）（5）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)：位移清零；按運(yùn)行命令按鈕，按照軟件設(shè)定的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（6）記錄數(shù)據(jù)：試件壓斷后，取下試件；記錄強(qiáng)度載荷Fb。二.鑄鐵F-△l壓縮曲線1鑄鐵的極限強(qiáng)度：2鑄鐵斷口呈不平整狀，是典型的脆性斷裂；低炭鋼斷口外圍光滑，是塑性變形區(qū)域，中部區(qū)域才呈現(xiàn)脆性斷裂的特征。這表明，鑄鐵在超屈服應(yīng)力下，瞬時(shí)斷開(kāi)；而低碳鋼在超應(yīng)力的時(shí)候，有塑

8、性形變過(guò)程，發(fā)生頸縮，直到斷面面積減小到一定程度時(shí)，才瞬時(shí)斷裂?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理結(jié)果】試件材料低碳鋼實(shí)驗(yàn)前截面直徑測(cè)量部位上中下121212測(cè)量數(shù)值10.0810.0410.0210.0610.0610.10平均值10.0610.0410.0810.04截面面積79.17