拉伸和压缩实验.ppt

拉伸和压缩实验 （验证性实验） 一、实验目的 2、测定低碳钢拉伸屈服点σs、抗拉强度σb、断后伸长率δ、断面收缩率ψ；测定低碳钢压缩屈服点σsc 。 　　　 3、测定铸铁抗拉强度σb，断后伸长率δ;测定铸铁 抗压强度σb 。 拉伸和压缩实验 1、观察拉伸过程中的各种现象，分析比较低碳钢和铸铁的力学性能特点和试样破坏特征。 　　 二．实验设备 1．万能材料试验机 2．游标卡尺 三、实验试样 1．拉伸试样 — 采用标准圆形试样 拉伸和压缩实验 l0 d0 l0=10d0 长试样 l0= 5d0 短试样 h0 =（1-3）d0 d0 h0 2. 压缩试样 — 采用标准圆柱体试样 拉伸和压缩实验 四、实验原理 ①低碳钢拉伸时的力学性能： 试样装在试验机上，受到轴向拉力 F 作用，试样标距产生伸长量 。 两者之间的关系如图。 低碳钢试样的变形过程，大致可分为四个变形阶段——弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。 屈服点 抗拉强度 （强度指标） （强度指标） （塑性指标） 断后伸长率 断面收缩率 （塑性指标） 1、拉伸实验——低碳钢和铸铁（两种典型金属材料） O Dl 铸铁拉伸曲线 F Fb 拉伸和压缩实验 ②铸铁拉伸时的力学性能： 试样装在试验机上，受到轴向拉力 F 作用，试样标距产生伸长量 。 两者之间的关系如图。 铸铁没有明显直线部分，没有屈服和颈缩现象。在较小拉应力下被拉断，断后伸长率也很小。铸铁等脆性材料的抗拉强度很低，所以不宜作为抗拉零件的材料。 （强度指标） 抗拉强度 （塑性指标） 断后伸长率 拉伸实验——观察现象 拉伸和压缩实验 低碳钢试样拉伸破坏后，断口呈“杯口”状。 铸铁试样拉伸破坏后，断口呈平口状。 平面断口 铸 铁 低碳钢 屈服： 颈缩： 断裂： 拉伸和压缩实验 （强度指标） 屈服点 2、压缩实验——低碳钢和铸铁（两种典型金属材料） ①低碳钢压缩时的力学性能： 试样装在试验机上，受到轴向压力 F 作用，试样产生变形量 。两者之间的关系如图。 低碳钢压缩时的弹性模量和屈服点都与拉伸时大致相同。仍然有弹性阶段、屈服阶段和强化阶段。 思考：能否得到低碳钢压缩时的强度极限 ？ σbc O F Dl Fsc 拉伸 低碳钢压缩曲线 压缩 拉伸和压缩实验 ②铸铁压缩时的力学性能： 铸铁压缩没有明显直线部分，没有屈服现象。仍然在较小变形下突然破坏。铸铁、混凝土、石料等脆性材料，抗压强度远高于抗拉强度。适合作为抗压零件的材料。 O F Dl 拉伸 Fbc 铸铁压缩曲线 压缩 试样装在试验机上，受到轴向压力 F 作用，试样产生变形量 。两者之间的关系如图。 抗压强度 （强度指标） 低碳钢压缩变形，不会断裂，由于 受到上下两端摩擦力影响，形成“鼓形”。 拉伸和压缩实验 铸铁在较小变形下出现断裂，略成 “鼓形”。断面的法线与轴线成45—55度。 tmax引起 压缩实验——观察现象 45 — 55度 断面 法线 轴线 1．测量各试样原始尺寸：直径d0，长度l0 。 四、实验步骤 2．安装试样，进行加载，测量材料的屈服载荷Fs、最大载荷Fb 。 3．测量试样拉断后尺寸:直径d1，长度l1。 4．观察并描述试样破坏后断口特点。 拉伸和压缩实验 五、实验报告要求 1．画出低碳钢拉伸时的F- △ l曲线，标出典型的四个变形阶段及强度指标；画出铸铁材料压缩时的F- △ l曲线标出拉压性能指标。 2．描述拉伸和压缩断口特点。 3．通过实验，比较两种材料的拉伸、压缩力学性能。 4．铸铁压缩时的断口沿什么方位？为什么？