金屬材料壓縮實驗

一、實驗目的

1. 測定低碳鋼壓縮時的屈服強度s 。

2. 測定鑄鐵壓縮時的抗壓強度b 。

3. 觀察低碳鋼和鑄鐵在壓縮時的變形規律和破壞現象，並進行比較。

二、實驗裝置

1．we-300型、we-600型液壓式萬能材料試驗機。

2．游標卡尺、公尺尺。

三、實驗原理

1．試件：壓縮試件一般加工成圓柱形。如圖2-4所示，h為試件高度，d為試

圖2-4圖2-5

件直徑。為了使在相同實驗條件下，對不同材料力學效能進行比較，金屬材料壓縮實驗所用試件規定，高度h與直徑d之比應滿足1≤h/d≤3,為使試件盡可能承受軸向壓力，試件上下端麵必須平行，並且與軸線垂直。

2．實驗原理：壓縮實驗在萬能試驗機工作台上進行。在工作台上附有球形支座，如圖2-5所示。

在球形支座內塗有潤滑油，當試件上下端麵稍有不平行時，球形支座可自動調節，使壓力趨於均勻分布。做低碳鋼壓縮實驗時，當測力指標稍稍停頓時，表示壓縮進入屈服階段，讀出此時載荷為屈服載荷ps 。此後繼續載入，試件塑性變形增大，橫截面也隨之增大，直至壓成鐵餅而不會破裂。

鑄鐵受壓時，試件也會發生一定變形。鑄鐵破裂時的最大壓力，稱為最大壓縮載荷pb 。最大壓縮載荷與試件破壞前截面積之比，稱為抗壓強度，鑄鐵試件受壓後，隨著載荷增加，變形也隨之增大，最後沿與軸線成45°的斷裂面破壞。

3．低碳鋼與鑄鐵強度指標

1）低碳鋼材料

屈服極限

2）鑄鐵材料

強度極限

四、實驗步驟

1. 用游標卡尺測量試件直徑和高度。

2. 根據鑄鐵強度極限，估計破壞時最大載荷，選擇合適的測力表盤，和相應的配重盤。

3. 調整實驗機指標使其對準零點，將從動針與主動針靠攏。

4. 將試件放在實驗機臺中心位置上，合上電源，關閉回油閥，開啟送油閥，使工作台上公升，當試件與壓頭靠近時，應減慢上公升速度。

5. 試件受力後，應緩慢均勻地載入，注意記錄低碳鋼的屈服載荷。鑄鐵試件壓縮時試件斷裂後，要先停機然後記錄最大載荷。

6. 開啟回油閥，使工作台下降，取下試件，觀察破壞情況。

五、實驗資料記錄與處理

1．試驗原始資料記錄在附錄一的相應**裡。

2．壓縮力學效能指標的數值應保留計算過程。