压缩实验.doc

压缩实验（一）实验目的1测定压缩时低碳钢的屈服极限s和铸铁的强度极限b。2观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进行比较。铸铁试件压缩实验时，在达到最大载荷Pb前要出现较大的变形后才发生破裂，此时测力指针迅速倒退，由从动指针可读出最大载荷Pb值。铸铁试件最后表面出现与试样轴线大约成45左右的倾斜裂纹，破坏主要是由剪应力引起的。（二）实验设备及试件1WE-600液压式万能试验机或WDW-3300微机控制电子万能试验机或WAW-3100微机控制电液伺服万能试验机2KL-150游标卡尺。3压缩试件（三）实验原理及装置低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形（图3-2.1） 图3-2.1 图3-2.2当试件承受压缩时，其上下两端面与试验机支承垫之间产生很大的摩擦力（图3-2.2），这些摩擦力阻碍试件上部和下部的横向变形。若在试件两端面涂以润滑剂，就可以减小摩擦力，试件的抗压能力将会有所降低。当试件的高度相对增加时，摩擦力对试件中部的影响将有所减小，因此抗压能力与试件高度h0和直径d0的比值h0/ d0有关。例如这一比值愈大，铸铁的强度极限就愈小。由此可见，压缩试验是有条件的。在相同的实验条件下，才能对不同材料的压缩性能进行比较。金属材料压缩破坏实验所用的试件一般规定为。 图3-2.3 图3-2.4 图3-2.5为了尽量使试件承受轴向压力，试件两端面必须完全平行，并且与试件轴线保持垂直。其端面还应制作得光滑，以减小摩擦力的影响。试验机应附有球形承垫（图3-2.3），球形承垫位于试件上端或下端。当试件两端面稍有不平行时，球形承垫可以起调节作用，使压力通过试件轴线。在万能试验机上实验时，利用自动绘图器、可以绘出低碳钢压缩图（图3-2.4）和铸铁压缩图（图3-2.5）。在低碳钢压缩图中，在开始出现变形增长较快的非线性小段时，表示到达了屈服载荷Ps但是这时并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。此后，压缩图形沿曲线继续上升，这是因为塑性变形迅速增长，试件横截面面积也随之增大，而增大的面积能承受更大的载荷。因此，在压缩实验中测定Ps时要特别小心观察。在缓慢均匀加载下，测力指针等速转动，当材料发生屈服时，主动针将减慢，稍微回退或者停顿一下，这时对应的载荷即为屈服载荷Ps ，由于指针转动速度的减慢不十分明显，故常要借助绘图器上绘出的压缩图来判断Ps到达的时刻。电子万能试验机上可以自动作出压缩图和屈服载荷Ps、最大载荷Pb。低碳钢试件最后可压成饼状而不破裂，所以无法求出最大载荷及其强度极限。铸铁试件作压缩实验时，在达到最大载荷Pb时测力指针迅速倒退，由从动指针可读出最大载荷Pb值。铸铁试件最后表面出现与试件轴线大约成45左右的倾斜裂纹，破坏主要是由剪应力引起的。（四）实验步骤低碳钢试件（在微机控制电子万能试验机上做）1试件准备用游标卡尺测量试件中部的直径，相互垂直量两次取其平均值来计算截面面积A。根据低碳钢的屈服极限S乘以试件的面积A。，估算出屈服载荷的大小，定出多大载荷返回。2安装试件将试件两端面涂以润滑剂，然后准确地放在试验机球形承垫的中心处。3试验机准备及实验（1）按住单片机上的F1的同时，用钥匙开机，待密码出现后松开F1键返回。（2）操纵遥控盒，使上压板与试件保留1毫米左右的间隙。（3）打开电脑软件确定联机清零。（4）试样录入右键启动复制按向下光标保存关闭找出输进的编号。（5）参数设置下一步（返回速率定10）下一步下一步（注意前面的选中项）下一步（负荷增量定10）关闭清零试验开始。（6）压缩过程中，把试验力-位移曲线找出来，待机器返回后，按停止键。（7）数据管理选中序号单击右键选曲线类型（试验力、位移）分析报表页面设置选单元项目报表预览打印设置确定。（8）脱机关闭。把试件拿下，把屈服载荷PS填入表中。（9）请教师检查实验记录，实验数据一律用表格形式。4结束工作将试验机的一切机构复原。清理试验现场，将借用的仪器归还原处铸铁试件（在WAW-31000微机控制电液伺服万能试验机上做）1试件准备用游标卡尺测量试件中部的直径，相互垂直量两次取其平均值来计算截面面积A。2安装试件将试件两端面涂以润滑剂，然后准确地放在试验机球形承垫的中心处。3试验机准备及实验（1）打开控制箱打开电脑软件用户名称管理员密码123登陆（待几秒钟出现笑脸，力有数字显示）。（2）试样录入增加试验编号试验组数压缩柱形d保存试样尺寸保存返回。（3）试样选择压缩选定试验编号试验导航打开油泵总电源开泵上升（35）毫米左右试验力清零停止。（4）放试样操纵遥控器动横梁（使上压板与试样离开2-3毫米）试验方法压缩铸铁（检查设定参数是否正常）导入确定试验启动待横梁返回停止。（5）试验结果试验浏览压缩全部试验选定编号曲线分析曲线整体放大曲线返回返回打印设置报告打印压缩全部试验选定编号选定序号单组打印报告打印。（6）把试件拿下，把最大载荷Fm填入记录数据表中。（7）请教师检查实验记录，实验数据一律用表格形式。4结束工作（同前）。（五）实验数据及计算结果1试样尺寸材 料 高 度h (mm) 直 径do(mm)面 积AO(mm2)低碳钢 1 2平 均 铸 铁 1 2平 均 2实验数据及计算结果材 料屈服载荷S(KN)屈服极限S(MPa)最大载荷b(KN)强度极限b（MPa ）低碳钢铸 铁根据低碳钢的屈服载荷，计算出低碳钢的屈服极限： （MPa ）根据铸铁的最大载荷，计算出铸铁的强度极限： （MPa ）式中Ao为实验前试件的横截面面积。（六）注意事项1未经指导教师同意不得开动机器。2练习时要严格要