拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)

1、拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?2 2、測(cè)定、測(cè)定低碳鋼低碳鋼拉伸屈服點(diǎn)拉伸屈服點(diǎn)s s、抗拉強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度b b、斷后伸、斷后伸長(zhǎng)率長(zhǎng)率、斷面收縮率、斷面收縮率；測(cè)定低碳鋼壓縮屈服點(diǎn)；測(cè)定低碳鋼壓縮屈服點(diǎn)scsc 。 3 3、測(cè)定、測(cè)定鑄鐵鑄鐵抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度b b，斷后伸長(zhǎng)率，斷后伸長(zhǎng)率; ;測(cè)定鑄鐵測(cè)定鑄鐵 抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度b b 。 拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn) 1 1、觀察拉伸過(guò)程中的各種現(xiàn)象，分析比較低碳鋼和鑄、觀察拉伸過(guò)程中的各種現(xiàn)象，分析比較低碳鋼和鑄鐵的力學(xué)性能特點(diǎn)和試樣破壞特征。鐵的力學(xué)性能特點(diǎn)和試樣破壞特征。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備二實(shí)驗(yàn)設(shè)

2、備 1 1萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)2 2游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺 三、實(shí)驗(yàn)試樣三、實(shí)驗(yàn)試樣1 1拉伸試樣拉伸試樣 采用采用標(biāo)準(zhǔn)圓形試樣標(biāo)準(zhǔn)圓形試樣拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn) l0d0l0=10d0長(zhǎng)試樣長(zhǎng)試樣l0= 5d0短試樣短試樣h0 =（1-3）d0d0h02. 2. 壓縮試樣壓縮試樣 采用采用標(biāo)準(zhǔn)圓柱體試樣標(biāo)準(zhǔn)圓柱體試樣拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能：低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能： 試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向拉力試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向拉力F F 作用，試樣標(biāo)距產(chǎn)生伸長(zhǎng)量作用，試樣標(biāo)距產(chǎn)生伸長(zhǎng)量 。兩者之間的關(guān)系如圖。兩者之間的關(guān)系如圖。 低碳鋼低

3、碳鋼試樣的變形過(guò)程，大致可分為試樣的變形過(guò)程，大致可分為四個(gè)變形階段四個(gè)變形階段彈性階段、屈服階段、彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、局部變形階段強(qiáng)化階段、局部變形階段。0ssAF0bbAF屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度（強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)）（塑性指標(biāo)）（塑性指標(biāo)）%100001lll%100010AAA斷后伸長(zhǎng)率斷后伸長(zhǎng)率斷面收縮率斷面收縮率（塑性指標(biāo)）（塑性指標(biāo)）1 1、拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)低碳鋼和鑄鐵（兩種典型金屬材料）低碳鋼和鑄鐵（兩種典型金屬材料）lOl鑄鐵拉伸曲線鑄鐵拉伸曲線 FFb拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能：鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能： 試樣裝在試

4、驗(yàn)機(jī)上，受到軸向拉力試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向拉力F F 作用，試樣標(biāo)距產(chǎn)生伸長(zhǎng)量作用，試樣標(biāo)距產(chǎn)生伸長(zhǎng)量 。兩者之間的關(guān)系如圖。兩者之間的關(guān)系如圖。 鑄鐵鑄鐵沒(méi)有明顯直線部分，沒(méi)有屈服沒(méi)有明顯直線部分，沒(méi)有屈服和頸縮現(xiàn)象和頸縮現(xiàn)象。在較小拉應(yīng)力下被拉斷，。在較小拉應(yīng)力下被拉斷，斷后伸長(zhǎng)率也很小。鑄鐵等脆性材料的斷后伸長(zhǎng)率也很小。鑄鐵等脆性材料的抗拉強(qiáng)度很低，所以不宜作為抗拉零件抗拉強(qiáng)度很低，所以不宜作為抗拉零件的材料。的材料。（強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)）0bbAF抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度%100001lll（塑性指標(biāo)）（塑性指標(biāo)）斷后伸長(zhǎng)率斷后伸長(zhǎng)率l拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和

5、壓縮實(shí)驗(yàn)低碳鋼試樣拉伸破壞后，低碳鋼試樣拉伸破壞后，斷口呈斷口呈“杯口杯口”狀。狀。鑄鐵試樣拉伸破壞后，斷口呈平口狀。鑄鐵試樣拉伸破壞后，斷口呈平口狀。平面斷口平面斷口鑄 鐵低碳鋼屈服：屈服：頸縮：頸縮：斷裂：斷裂：拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)（強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)）0scscAF 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)2 2、壓縮實(shí)驗(yàn)壓縮實(shí)驗(yàn)低碳鋼和鑄鐵（兩種典型金屬材料）低碳鋼和鑄鐵（兩種典型金屬材料）低碳鋼壓縮時(shí)的力學(xué)性能：低碳鋼壓縮時(shí)的力學(xué)性能： 試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向壓力試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向壓力F F 作用，試樣產(chǎn)生變形量作用，試樣產(chǎn)生變形量 。兩者之。兩者之間的關(guān)系如圖。間的關(guān)系如圖。 低碳鋼低碳

6、鋼壓縮時(shí)的壓縮時(shí)的彈性模量和屈服點(diǎn)都彈性模量和屈服點(diǎn)都與拉伸時(shí)與拉伸時(shí)大致相同。仍然有大致相同。仍然有彈性階段、屈彈性階段、屈服階段和強(qiáng)化階段服階段和強(qiáng)化階段。思考：能否得到低碳鋼壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限思考：能否得到低碳鋼壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限 ？ b bc c O FlFsc拉伸拉伸低碳鋼壓縮曲線低碳鋼壓縮曲線壓縮壓縮l拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)鑄鐵壓縮時(shí)的力學(xué)性能：鑄鐵壓縮時(shí)的力學(xué)性能： 鑄鐵鑄鐵壓縮壓縮沒(méi)有明顯直線部分，沒(méi)有沒(méi)有明顯直線部分，沒(méi)有屈服現(xiàn)象屈服現(xiàn)象。仍然在較小變形下突然破壞。仍然在較小變形下突然破壞。鑄鐵、混凝土、石料等脆性材料，抗壓鑄鐵、混凝土、石料等脆性材料，抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于抗拉強(qiáng)

7、度。適合作為抗壓零強(qiáng)度遠(yuǎn)高于抗拉強(qiáng)度。適合作為抗壓零件的材料。件的材料。OFl拉伸拉伸Fbc鑄鐵壓縮曲線鑄鐵壓縮曲線壓縮壓縮 試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向壓力試樣裝在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向壓力F F 作用，試樣產(chǎn)生變形量作用，試樣產(chǎn)生變形量 。兩者之。兩者之間的關(guān)系如圖。間的關(guān)系如圖。0bcbcAF 抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 （強(qiáng)度指標(biāo)）（強(qiáng)度指標(biāo)）l 低碳鋼低碳鋼壓縮變形，不會(huì)斷裂，由于壓縮變形，不會(huì)斷裂，由于受到上下兩端摩擦力影響，形成受到上下兩端摩擦力影響，形成“鼓形鼓形”。拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn) 鑄鐵鑄鐵在較小變形下出現(xiàn)斷裂，略成在較小變形下出現(xiàn)斷裂，略成“鼓形鼓形”。斷面的法線與軸線成斷面的

8、法線與軸線成4555度度。tmax引起引起壓縮實(shí)驗(yàn)壓縮實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象45 55度度斷面斷面法線法線軸線軸線1 1測(cè)量各試樣原始尺寸：直徑測(cè)量各試樣原始尺寸：直徑d d0 0，長(zhǎng)度，長(zhǎng)度l l0 0 。四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟2 2安裝試樣，進(jìn)行加載，測(cè)量材料的屈服載荷安裝試樣，進(jìn)行加載，測(cè)量材料的屈服載荷F Fs s、最大載荷、最大載荷F Fb b 。3 3測(cè)量試樣拉斷后尺寸測(cè)量試樣拉斷后尺寸: :直徑直徑d d1 1，長(zhǎng)度，長(zhǎng)度l l1 1。4 4觀察并描述試樣破壞后斷口特點(diǎn)。觀察并描述試樣破壞后斷口特點(diǎn)。拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 1畫(huà)出低碳鋼拉伸時(shí)的畫(huà)出低碳鋼拉伸時(shí)的F- F- l l曲線，標(biāo)出典型的曲線，標(biāo)出典型的四個(gè)變形階段及強(qiáng)度指標(biāo)；畫(huà)出鑄鐵材料壓縮時(shí)的四個(gè)變形階段及強(qiáng)度指標(biāo)；畫(huà)出鑄鐵材料壓縮時(shí)的F- F- l l曲線標(biāo)出