材料拉伸压缩实验报告

1、材料的拉伸压缩实验一、实验目的1. 观察试件受力和变形z间的相互关系；2. 观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物 理现象；观察铸铁在压缩时的破坏现象。3测定拉伸时低碳钢的强度指标（6、）和塑性指标（次屮x测定压缩 时铸铁的强度极限。4.学习、掌握屯子万能试验机的使用方法及工作原理。二、实验设备1. 微机控制电子万能试验机；2. 游标卡尺。三、实验材料拉伸实验所用试件（材料：低碳钢）如图1所示，压缩实验所用试件（材料:铸铁）如图2所示:31>d0图2压缩试件图1拉仲试件四、实验原理1、拉伸实验低碳钢试件拉伸过程屮，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，a/d转 换

2、和处理，并输入计算机，得到八皿曲线，即低碳钢拉仲曲线，见图3。对于低碳钢材料，由图3曲线屮发现04直线，说明f正比于0,此阶段称 为弹性阶段。屈服阶段（bc）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，b点为上屈服点，它受变 形大小和试件等因素影响；b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。测定屈服载荷心时，必须缓慢而均匀地加载，并应用as=f/a0 （ao为试件变形前的横截而积）计算屈服极限。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几后，在试件的某一局部发

3、生显著变形，载荷逐渐减小， 直至试件断裂。应用公式5尸f"a（）计算强度极限（4。为试件变形前的横截面积）。xloo% ,根据拉仲前后试件的标距长度和横截而而积，计算出低碳钢的延仲率厨口端 面收缩率q即xloo%式中，lo、仃为试件拉伸前后的标距长度，幻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/i）转换 和处理，并输入计算机，得到f/曲线，即铸铁压缩曲线，见图4。图4铸铁压缩曲线对铸铁材料，当淨苛几时，突然发生破裂。铸铁试件破坏后表明出与试件横截面人约成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

4、。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 受压缩吋，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。铸铁压缩实验的强度极限：5尸f/ao （皿为试件变形前的横截面积）。五、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仏的标距线，在标距的两端及中部三 个位置上，沿两个相互垂直方向齐测量一次直径取平均值，再从三个平均值 屮取最小值作为试件的直径do。（2）试验机准备：按试验机t计算机t打卬机的顺序开机，开机后须预热 十分钟才可使用。按照

5、“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貝，并安装在夹貝座上。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仃及断口处的最小直径力（一般从相 互垂直方向测量两次后取平均值）。2、压缩实

6、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 取其算术平均值，并测量试件高度加。（2）试验机准备：按试验机t计算机t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；把试件放在压盘屮间，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屮心，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

7、）记录数据：试件压断后，取下试件；记录强度载荷几。六、实验数据记录及处理结果1.低碳钢拉伸曲线力-位移曲线mm2 实验数据及数据处理试件材料低碳钢试件规格实验前截面直径 dq / mm测量部位上中下121?1?测量数值10.0810.0410.0210.0610.610.10平均值10.0610.0410.0810.04截面面积ao / mm279.17标距长度?o / mm113.54实验后断口截面直径仏/ mm测量数值125.725.70平均值心5.71截而而积a / mm225.61标距长度a / mm147.21屈服载荷fsikn23.80屈服极限bjmpa301强度载荷fhlkn34.48强度极限/mpa436延伸率529.65%断面收缩率屮67.65%3.铸铁f-al jk缩曲线力-位移曲线mm3. 铸铁的极限强度：» = fb / a()= 4fb /(恣) = 4x 39549.1 一龙-6.992 = 1030.6mpa4. 铸铁断