低碳钢和铸铁压缩实验报告

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低碳钢和铸铁压缩实验报告

篇一：低碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验

低碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验

一、实验目的

1．测定低碳钢在拉伸时的下屈服强度ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A和断面收缩率Z。

观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化、缩颈及断裂），并绘制拉伸图（F－?L曲线）。

2．测定铸铁的抗拉强度Rm。

3．测定铸铁的抗压强度?

较。bc，观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进行比

二、实验设备与试样

材料试验机，试样分划机或冲点机，游标卡尺，低碳钢和铸铁的拉伸试样，压缩试样。

2 12 三、实验步骤

1.低碳钢拉伸试验

（1）试样准备

为便于观察试样标距范围内伸长沿轴向的分布情况和测量拉断后的标距Lu，在试样平行长度内涂上快干着色涂料，然后用专门的划线机，在标距L0范围内每隔10mm（对长试样）或每隔5mm（对短试样）刻划一根圆周线，或用冲点机冲点标记，将标距L0分成10格。因直径d0沿试样长度不均匀，故用游标卡尺在标距的两端及中间三个横截面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处，在互相垂直的两个直径方向上各测量一次，记入表1-1，算出各自的平均直径，取其中最小的一个作为原始直径d0，计算试样的最小原始横截面面积s0，s0取三位有效数字。

（2）试验机准备

根据低碳钢的抗拉强度Rm和试样原始横截面面积s0，由公式Fm=Rms0估算拉断试样所需的最大力Fm。根据估算的Fm的大小，选择试验机合适的量程。

试验机调“零”。

（3）安装试样

将试件的一段夹持在固定夹头内，移动可动夹头至适当位置，可靠地夹好试件的另一端。

（4）检查及试机

请教师检查以上步骤完成情况，获得认可后在比例极限

3 12 内施力至10kn，然后卸力至接近零点，以检查试验机工作是否正常。

（5）施力测读

启动试验机加载部分，缓慢均匀地施力。注意观察试件的拉伸图，参照图5-8所示的

几种屈服图形，确定下屈服力FeL，记入表1-2。

过了屈服阶段后，可用较快的速度施力，直至试样断裂为止。读出最大力Fe，记入表1-2。

（6）取下试样，试验机复位。

（7）根据断口位置采用直接法或移位法测量拉断后的标距Lu，并在缩颈最小处两个

互相垂直的方向上测量其直径，取其平均值为du，计算缩颈处最小横截面面积su，将有关数据填入表1-3。

需要指出的是，在测量Lu和du时，应将断裂试样的两段在断裂处紧密对接在一起，尽

量使其轴线位于同一直线上。

若试样断在机械刻线的标记上或标距外，其试验结果无效，应重做试验。

2.铸铁拉伸试验

铸铁拉伸的步骤与低碳钢大致相同。试样的原始直径d

至断裂，停机后读出最大力Fm，记入表1-2。

3.低碳钢和铸铁的压缩试验

4 12 低碳钢和铸铁的压缩试验步骤大至相同。

（1）用游标卡尺在试样中部互相垂直的两个方向上测量直径，取其算术平均值作为原始直径d0，计算原始横截面面积s0，并将有关数据填入表1-4。

（2）估算试验所需最大力，据此选择试验机合适的量程，试验机调“零”。

（3）将压缩试样放在试验机垫板的中心处。注意：其中铸铁试样周围需加防护罩，压缩过程中不要靠近观察，以免试样破裂时碎片飞出伤人。

（4）启动试验机活动平台，当试样接近另一垫板时，减慢活动平台移动的速度，以免急剧施力。

低碳钢试样愈压愈扁，可以产生很大的塑性变形而不破裂，试件压成鼓形即可停机。低碳钢的压缩试验不要求记录数据和作压缩图，仅观察其变形现象。

对铸铁试样施力至破裂为止。停机后读出最大力Fbc，记入表1-4。卸力后取下试样，观察其变形及破坏形式。

4.结束工作

（1）取下或打印试样的F-ΔL图。力-变形图供书写实验报告时参考。

（2）请教师检查试验记录。

（3）关闭电源，将试验机的一切机构复原，清理实验现场。

5 12 注：本实验拉伸项目符号按标准gb/T228-20XX。拉伸性能实验参数名称新旧标准对照表见附录一。0的测量值记入表1-1。试样拉

篇二：材料拉伸与压缩试验报告

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Rp、下屈服强度ReL、强度极限Rm、延伸率A、断面收缩率Z等等）。

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F-?l曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图1。对于低碳钢材料，由图1曲线中发现oA直线，说明F正比于?l，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，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

6 12 服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷Fs时，必须缓慢而均匀地加载，并应用?s=Fs/A0（A0为试件变形前的横截面积）计算屈服极限。

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Fb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?b=Fb/A0计算强度极限（A0为试件变形前的横截面积）。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?和端面收缩率?，即

??

l1?l0A?A1

?100%，??0?100%l0A0

式中，l0、l1为试件拉伸前后的标距长度，A1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F-?l曲线，即铸铁压缩曲线，见图2。

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Fb时，突

7 12 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。

铸铁压缩实验的强度极限：?b=Fb/A0（A0为试件变形前的横截面积）。【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l0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(:低碳钢和铸铁压缩实验报告)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?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）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

8 12 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l1及断口处的最小直径d1（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d0，取其算术平均值，并测量试件高度h0。

（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

9 12 荷Fb。二.铸铁F-△l压缩曲线

1铸铁的极限强度：?b?Fb/A0

2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】

【实验结论】

1铸铁作为脆性材料，抗拉强度很低，不宜作为抗拉材料。但是其抗压能力强，宜于作为抗压构件的材料。

2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。3低碳钢抗压抗拉能力都很高。适宜于抗压抗拉。【实验感想】

1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伸压缩时的性能。

2本次实验锻炼了小组内成员的分工合作与协调能力。较好的锻炼了我们的实践动手能力。

3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意事项搞清楚，做好试验的预习。

篇三：铸铁低碳钢的力学性质实验报告