材料拉伸和压缩试验报告

材料的拉伸压缩实验【实验目的】

1.研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图

2.确定低碳钢在拉伸时的机械性能（比例极限R＞下屈服强度R、强度P PT极限R、延伸率A、断面收缩率Z等等）m

3.确定铸铁在拉伸时的力学机械性能

4.研究和比较塑性材料与脆性材料在室温下单向压缩时的力学性能【实验设备】

1.微机控制电子万能试验机；

2.游标卡尺

3、记号笔

4、低碳钢、铸铁试件【实验原理】

1、拉伸实验低碳钢试件拉伸过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到广△/曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图1o对于低碳钢材料，由图1曲线中发现0A直线，说明方正比于△/,此阶段称为弹性阶段屈服阶段（B-C）常呈锯齿形，表示载荷基本不变，变形增加很快，材料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点其中，？点为上屈服点，它受变形大小和试件等因素影响；8点为下屈服点下屈服点比较稳定，所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷测定屈服载荷八时;必须缓慢而均匀地加载，并应用（A为试件变形前的横截面积）计算屈服极限s s00图1低碳钢拉伸曲线屈服阶段终了后，要使试件继续变形，就必须增加载荷，材料进入强化阶段当载荷达到强度载荷与后，在试件的某一局部发生显著变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂应用（公式O/勺以「计算强度极限A为试件变形前的横截面积）0b0u根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率3和端面收缩率，w即1—1A—A（3二」『哈x100%,v=—^―*x100%0o式中，/、//为试件拉伸前后的标距长度，勺为颈缩处的横截面积

2、压缩实验铸铁试件压缩过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到广△/曲线，即铸铁压缩曲线，见图2o图2铸铁压缩曲线对铸铁材料，当承受压缩载荷达到最大载荷七时，突然发生破裂铸铁试件破坏后表明出与试件横截面大约成45〜55的倾斜断裂面，这是由于脆性材料的抗剪强度低于抗压强度，使试件被剪断材料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示铸铁受压时曲线上没有屈服阶段，但曲线明显变弯，断裂时有明显的塑性变形由于试件承受压缩时，上下两端面与压头之间有很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形心铸铁压缩实验的强度极限6;（A为试件变形前的横截面积）°b0u【实验步骤及注意事项】

1、拉伸实验步骤

（1）试件准备在试件上划出长度为/的标距线，在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d0

（2）试验机准备按试验机f计算机f打印机的顺序开机，开机后须预热十分钟才可使用按照“软件使用手册”，运行配套软件

（3）安装夹具根据试件情况准备好夹具，并安装在夹具座上若夹具已安装好，对夹具进行检查

（4）夹持试件若在上空间试验，则先将试件夹持在上夹头上，力清零消除试件自重后再夹持试件的另一端；若在下空间试验，则先将试件夹持在下夹头上，力清零消除试件自重后再夹持试件的另一端

（5）开始实验点击主机小键盘上的试样保护键，消除夹持力；位移清零；按运行命令按钮，按照软件设定的方案进行实验

（6）记录数据试件拉断后，取下试件，将断裂试件的两端对齐、靠紧，用游标卡尺测出试件断裂后的标距长度及断口处的最小直径4（一般从相互垂直方向测量两次后取平均值）2压缩实验步骤

（1）试件准备用游标卡尺在试件中点处两个相互垂直的方向测量直径为，取其算术平均值，并测量试件高度伤

（2）试验机准备按试验机-计算机-打印机的顺序开机，开机后须预热十分钟才可使用按照“软件使用手册”，运行配套软件

（3）安装夹具根据试件情况准备好夹具，并安装在夹具座上若夹具已安装好，对夹具进行检查

（4）放置试件试验力清零；把试件放在压盘中间，通过小键盘调节横梁位置，通过肉眼观察，到上压盘离试件上平面还有一定缝隙时停止（注意尽量将试件放在压盘中心，如放偏的话对试验结果甚至是试验机都有影响）

（5）开始实验位移清零；按运行命令按钮，按照软件设定的方案进行实验

（6）记录数据试件压断后，取下试件；记录强度载荷FbO二.铸铁F-A1压缩曲线1铸铁的极限强度o=F/Ab b02铸铁断口呈不平整状，是典型的脆性断裂；低炭钢断口外围光滑，是塑性变形区域，中部区域才呈现脆性断裂的特征这表明，铸铁在超屈服应力下，瞬时断开；而低碳钢在超应力的时候，有塑性形变过程，发生颈缩，直到断面面积减小到一定程度时，才瞬时断裂【实验数据记录及处理结果】试件材料低碳钢上中下测量部位122121截面直径测量数值

10.

0810.

0410.

0210.

0610.

0610.10d/mm平均值

10.

0610.

0410.080实验刖4/一d

10.040截囹囹积A/mm

279.170标距长度//mm

0113.5412断口截面直测量数值径

5.

725.70d/mm1平均值d

5.71实验后1截面面积A/mm

225.611标距长度//mm

147.211屈服载荷F/kN铸铁拉伸

22.56S屈服极限o/MPa无285S强度载荷F/kN b

34.

767.85强度极限o1MPa b100（衡量铸铁强度的唯一指445标）延伸率

329.65%拉断的伸缩率很小断面收缩率中

67.65%压缩铸铁压缩低碳钢压缩

79.

4974.20前截面面积A/mm20断面45°斜面压成铁饼，越压越扁，横截面积不断增大，试样抗压能力也继续增强625越压越扁，横截面积不断增大，试样抗压能力也继续增强，强度极限所以无压缩时的强度极限/MPa b强度载荷

49.85但由于它是不断向上延伸的，随压缩抗压能力也逐渐增强，故最大强度荷载不可知F/kNb【实验结论】铸铁作为脆性材料，抗拉强度很低，不宜作为抗拉材料但是其抗压1能力强，宜于作为抗压构件的材料低碳钢压缩时的弹性模量和屈服极限与拉伸时大致相同，进入屈服阶2段后，试样越压越扁，横截面积不断增大，抗压能力也继续增强，因而得不到压缩时的强度极限低碳钢抗压抗拉能力都很高适宜于抗压抗拉3【实验感想】通过实验，把课本知识与实践结合起来，更加深刻的理解了材料在拉1伸压缩时的性能本次实验锻炼了小组内成员的分工合作与协调能力较好的锻炼了我2们的实践动手能力力学实验中注意安全是非常重要的，这要求我们实验前把该实验的注3意事项搞清楚，做好试验的预习6/6。