铸铁低碳钢的力学性质实验报告

..工程力学试验报告试验组别： 组试验者姓名： 试验日期：试验一 金属的拉伸试验一、试验目的及要求观看材料拉伸时的负荷位移曲线，了解拉伸变形的几个阶段。测定低碳钢材料的屈服强度，拉伸强度，延长率和断面吸取率。测定铸铁材科抗拉强度，延长率，断面吸取率。比较低碳钢与铸铁拉伸时的力学性质。比较了解电子万能材料试验机构构造及工作原理。二、试验原理用拉伸力将试样拉伸，一般拉至断裂以便测定其力学性能。三、试验设备100KN测量直径的量具：千分尺 精度：0.01mm测量长度的量具：游标卡尺 四、试验步骤测量试样尺寸，在试样上做出标距标记试验机预备安装试样进展试验储存试验结果，并取下试样测量断后试样尺寸恢复原状五、试验数据及计算结果试验前试验前截面尺寸d(mm)1试验后断口截面尺寸试验材料d(mm)2测量部位沿两正交反向测得的数值(mm)平均值(mm)最小平均值(mm)截面面A1(mm2)标距L1截面面A2(mm2)(mm)沿两正交反向测得的数值(mm)平均值(mm)断后长度L2(mm)110.00上10.3016.38低碳钢10.3083.2849.426.4232.3562.8826.4619.90铸铁9.9577.7249.009.8876.6349.64下129.889.8429.869.86210.60中19.9810.49211.00110.80下211.2011.00上1210.009.909.95110.00中29.929.96实实验屈服强度抗拉强度材料载荷(N)强度(Mpa)载荷(N)强度(Mpa)伸长率(%)断面收缩率(%)低碳25371.42304.6535657.14428.1627.2361.16钢铸无无12800.03164.691.311.40铁.六、绘制低碳钢拉伸时的应力应变曲线 铸铁拉伸时的应力应变曲线七、画出低碳钢和铸铁的断口草图，并说明其特征低碳钢 铸铁拉强度、断面收缩率和延长率都一样吗？长度存在肯定比例关系。试验二 金属的压缩试验.一、材料力学压缩试验目的及要求测定压缩时低碳钢的屈服强度和铸铁的抗压强度观看低碳钢和铸铁试样压缩时的变形和破坏特征二、试验原理的力学性能三、试验设备电子万能材料试验机游标卡尺千分尺四、试验步骤测量试样尺寸试验机预备安装试样进展试验完毕工作，恢复原样五、试验数据及计算结果试验前数据材料材料铸铁〔1〕10.1210.52试样中点处原始直径d(mm)0〔2〕10.2810.68平均10.2010.60试验记录及材料力学性能计算材料材料屈服载荷屈服极限最大载荷抗压强度Ps/kN低碳钢23714.29σs/MPa290.36Pb/kN——σb/MPa——铸铁————78400.00888.86试样破坏断面外形图及破坏缘由分析材材料低碳钢铸铁.破坏面示意图小,富有延展性,抗压强度低,在压缩过程中,当应力小于屈服应力时,其破 变样子况与拉伸时根本一样;但当达坏 到屈服应力后,试件会产生横向塑性原 变形，随着压力的连续增加,试件的因 横截面面积不断变大,同时由于试样分 两端面与试验机支承垫板间存在摩析 消灭显著的鼓胀,呈鼓形.

以铸铁材料为代表的脆性金属材有端面摩擦，鼓胀效应却并不明与轴线大约成45°～55°的方向线45最大。低碳钢压缩受力曲线 铸铁压缩受力曲线六、思考题..能和破坏特征答：铸铁拉伸时没有明显的屈服和颈缩现象，拉伸变形很小，延长率也很小，断面为横断面，断口呈颗粒状；铸铁压缩时发生明显的塑性形变，断口较光滑，断口平面与轴线夹角大约45低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段而铸铁没有。铸铁承受压缩的力量远远大于承受拉伸的力量，属于脆性材料，其抗压力量比抗拉力量好，作为受压构件使用。而低碳钢为塑性材料抗拉与抗压性能接近，适用于受拉构件。依据铸铁试样的压缩破坏的形式，分析其破坏缘由，并与其拉伸破坏做比较答：铸铁压缩时发生明显的塑性形变，断口较光滑，断口平面与轴线夹角大约45°这是由于在断口位置剪应力已到达能抵抗的最大值，抗剪先于抗压到达极限，因而呈斜面剪切破坏。铸铁压缩曲线与拉伸曲线相比，可得抗压程度比抗拉程度高。试验三 金属的扭转试验一、试验目的观看比较低碳钢和铸铁材料在扭转过程中的变形现象及破坏形式测定低碳钢的抗扭屈服极限τs和抗扭强度极限τb测定铸铁材料的抗扭强度极限τb二、试验原理能指标三、试验设备NDS-I型电子式扭转试验机游标卡尺四、试验步骤测量试样尺寸试验机预备输入试验参数选择试验机量程安装试样进展试验完毕工作，恢复原状1.试验材试样原始尺寸1.试验材试样原始尺寸最小截料123面面积(1)(2)平均(1)(2)平均(1)(2)平均(mm2)低碳钢10.1210.2810.2010.1810.1810.1810.1410.1810.1681.03铸铁9.889.929.909.909.989.949.909.869.8876.622. 2. 依据曲线分析试验数据及计算结果试验材料 屈服荷载 最大荷载(N·m) (N·m)低碳钢 44.57 94.29铸铁 无 68.000.55无1.160.89破坏形势图.低碳钢 铸铁低碳钢扭转所受扭矩曲线 铸铁扭转所受扭矩曲线六、思考题1.低碳钢和铸铁材料的扭转破坏有何不同？依据断口形式分析其破坏缘由。答：铸铁发生断裂，低碳钢发生扭转边形。较为脆硬。并归纳这两种材料的机械性能。刚度〔变形〕

塑性材料明显

脆性材料不明显.强度抗冲击性应力