低碳钢和铸铁压缩实验报告
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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R p 、下屈服强度R eL 、强度极限R m 、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 =F s / A 0(A 0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F b 后,在试件的某一局部发生显着变形,载荷逐渐减小,直至试件断裂。
应用公式?b =F b /A 0计算强度极限(A 0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%100001⨯-=l l l δ,%100010⨯-=A A A ψ 式中,l 0、l 1为试件拉伸前后的标距长度,A 1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。
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==铸铁压缩实验报告篇一:材料压缩实验报告实验三压缩实验一、实验目的1.测定压缩时低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。
2.观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象,并进行比较和分析原因。
二、设备和量具1.手动数显材料试验机sscs-100;2.游标卡尺。
三、实验原理及步骤低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试样一般制成圆柱形,高ho与直径do之比在1~3 的范围内。
目前常用的压缩试验方法是两端平压法。
这种压缩试验方法,试样的上下两端与试验机承垫之间会产生很大的摩擦力,它们阻碍着试样上部及下部的横向变形,导致测得的抗压强度较实际偏高。
当试样的高度相对增加时,摩擦力对试样中部的影响就变得小了,因此抗压强度与比值ho/do有关。
由此可见,压缩试验是与试验条件有关的。
为了在相同的试验条件下,对不同材料的抗压性能进行比较,应对ho/do的值作出规定。
实践表明,此值取在1~3的范围内为宜。
若小于l,则摩擦力的影响太大;若大于3,虽然摩擦力的影响减小,但稳定性的影响却突出起来。
低碳钢试样压缩时同样存在弹性极限、比例极限、屈服极限而且数值和拉伸所得的相应数值差不多,但是在屈服时却不象拉伸那样明显。
从进入屈服开始,试样塑性变形就有较大的增长,试样截面面积随之增大。
由于截面面积的增大,要维持屈服时的应力,载荷也就要相应增大。
因此,在整个屈服阶段,载荷也是上升的,在测力盘上看不到指针倒退现象,这样,判定压缩时的PS要特别小心地注意观察。
在缓慢均匀加载下,测力指针是等速转动的,当材料发生屈服时,测力指针的转动将出现减慢,这时所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,故还要结合自动绘图装置上绘出的压缩曲线中的的拐点来判断和确定PS。
低碳钢的压缩图(即P一△1曲线)如图3—1所示,超过屈服之后,低碳钢试样由原来的圆柱形逐渐被压成鼓形,即如图3—3。
低碳钢和铸铁拉伸压缩实验报告摘要:材料的力学性能也称为机械性质,是指材料在外力作用下表现的变形、破坏等方面的特性。
它是由试验来测定的。
工程上常用的材料品种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时的力学性能。
关键字:低碳钢 铸铁 拉伸压缩实验 破坏机理一.拉伸实验1.低碳钢拉伸实验拉伸实验试件 低碳钢拉伸图在拉伸实验中,随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:低碳钢拉伸应力-应变曲线(1)弹性阶段(Ob段)在拉伸的初始阶段,σ-ε曲线(Oa段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点则称为材料的比例极限(σp),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。
线性阶段后,σ-ε曲线不为直线(ab段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(σe),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。
(2)屈服阶段(bc段)超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。
使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限(σs)。
当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。
这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。
(3)强化阶段(ce段)经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线(如d-d'斜线),其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。
当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。
低碳钢和铸铁的压缩实验报告低碳钢和铸铁的压缩实验报告引言:低碳钢和铸铁是常见的金属材料,在工业和建筑领域广泛应用。
本实验旨在通过对低碳钢和铸铁进行压缩实验,研究它们的力学性能和变形行为,为工程设计和材料选择提供参考。
实验方法:1. 实验材料准备:选择一块低碳钢和一块铸铁样品,确保样品表面光洁无瑕疵。
2. 实验设备准备:准备一台万能材料试验机,具备压缩实验功能,并校准仪器。
3. 实验参数设置:设置合适的压缩速度和加载方式,确保实验过程稳定可控。
4. 实验操作步骤:a) 将低碳钢样品放置在试验机上,固定好位置。
b) 调整试验机参数,开始进行压缩实验。
c) 记录实验过程中的压力、位移和时间等数据。
d) 实验结束后,取下样品,进行观察和测量。
实验结果与分析:1. 低碳钢的压缩实验结果:在实验过程中,低碳钢样品经受了逐渐增加的压力,位移也随之增加。
压力-位移曲线呈现出明显的弹性阶段、屈服阶段和塑性阶段。
弹性阶段:在开始加载时,低碳钢样品表现出良好的弹性恢复性,即当加载力移除后,样品能够恢复到原来的形状。
屈服阶段:随着加载力的增加,低碳钢样品逐渐超过其屈服强度,开始发生塑性变形。
此时,样品的位移增加速度明显加快。
塑性阶段:在超过屈服强度后,低碳钢样品发生了塑性变形,位移继续增加,但增速较前两个阶段缓慢。
实验数据显示,低碳钢样品的屈服强度为XXX,极限强度为XXX。
2. 铸铁的压缩实验结果:铸铁样品在压缩实验中呈现出与低碳钢不同的变形行为。
压力-位移曲线显示,铸铁样品的弹性阶段较短,几乎没有明显的弹性恢复。
铸铁的屈服阶段很短暂,随着加载力的增加,样品迅速发生塑性变形。
与低碳钢不同,铸铁样品的位移增加速度非常快,表明其较低的塑性变形能力。
实验数据显示,铸铁样品的屈服强度为XXX,极限强度为XXX。
结论:通过对低碳钢和铸铁的压缩实验,我们可以得出以下结论:1. 低碳钢具有较好的弹性恢复性能和较高的塑性变形能力,适用于需要承受较大变形的结构。
竭诚为您提供优质文档/双击可除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。
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。
低碳钢和铸铁拉伸压缩实验报告摘要:材料的力学性能也称为机械性质,是指材料在外力作用下表现的变形、破坏等方面的特性。
它是由试验来测定的。
工程上常用的材料品种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时的力学性能。
关键字:低碳钢 铸铁 拉伸压缩实验 破坏机理一.拉伸实验1.低碳钢拉伸实验拉伸实验试件 低碳钢拉伸图在拉伸实验中,随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:低碳钢拉伸应力-应变曲线(1)弹性阶段(Ob段)在拉伸的初始阶段,σ-ε曲线(Oa段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点则称为材料的比例极限(σp),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。
线性阶段后,σ-ε曲线不为直线(ab段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(σe),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。
(2)屈服阶段(bc段)超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。
使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限(σs)。
当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。
这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。
(3)强化阶段(ce段)经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线(如d-d'斜线),其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。
当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。
(a ) (b )图2-1FF sc△L(a ) (b )图2-2F F bc△L§2 低碳钢和铸铁的压缩试验一、试验目的1.测定低碳钢的压缩屈服点和铸铁的抗压强度。
2.观察并分析两种材料在压缩过程中的各种现象。
二、设备和仪器1.电子万能试验机 2.游标卡尺三、试样低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试样一般制成圆柱形,其公差、表面粗糙度、两端面的平行度和对试样轴线的垂直度在国标GB7314-87中有明确规定。
目前常用的压缩试验方法是两端平压法。
由于试样两端面不可能理想地平行,试验时必须使用球形承垫(见图2-1a ),试样应置于球形承垫中心,藉球形承垫自动调节实现轴向受载。
由于试样的上下两端与试验机承垫之间会产生很大的摩擦力,它们阻碍着试样上部及下部的横向变形,导致测得的抗压强度较实际偏高。
当试样的高度相对增加时,摩擦力对试样中部的影响就会相应变小,因此抗压强度与比值h o /d o 有关,同时考虑稳定性因素,为此国家标准对试样高度h o 与直径d o 之比规定在1~3的范围内。
本次实验采用10×15的圆柱形试样。
四、试验原理试验时缓慢加载,试验机自动绘出压缩图(即F-Δl 曲线)。
低碳钢试样压缩图如图2-1b 所示。
试样开始变形时,服从虎克定律,呈直线上升,此后变形增长很快,材料屈服。
此时载荷暂时保持恒定或稍有减小,这暂时的恒定值或减小的最小值即为压缩屈服载荷F SC 。
有时屈服阶段出现多个波峰波谷,则取第一个波谷之后的最低载荷为压缩屈服载荷F SC 。
以后图形呈曲线上升,随着塑性变形的增长,试样横截面相应增大,增大了的截面又能承受更大的载荷。
试样愈压愈扁,甚至可以压成薄饼形状(如图2-1a 所示),而不破裂,所以测不出抗压强度。
铸铁试样压缩图如图2-2a 所示。
载荷达最大值F bc 后稍有下降,然后破裂,能听到沉闷的破裂声。
SC σbc σφ铸铁试样破裂后呈鼓形,并在与轴线大约成45°的面上破断,这主要是由切应力造成的。
金属材料压缩实验一、实验目的1.测定低碳钢压缩时的下屈服强度R eL(或屈服极限σs);2.测定铸铁压缩时的抗压强度R m(或抗压强度极限σb);3.观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的缩短变形和破坏现象。
二、预习思考要点1.用短圆柱状低碳钢和铸铁试样做压缩实验时,怎样才能做到使其轴向(心)受压?放置压缩试样的支承垫板底部为什么制作成球形?2.圆柱状低碳钢试样被压缩成饼状而不破碎,而圆柱状铸铁试样被压破裂面常发生在与轴线大致成45°~55°方向上,二者的变形特征与破坏形式为什么不同?三、实验仪器和设备1.万能材料试验机;2.游标卡尺。
四、实验试样对于低碳钢和铸铁类金属材料,按照GB 7314—1987《金属压缩试验方法》的规定,金属材料的压缩试样多采用圆柱体如图1-9所示。
试样的长度L一般为直径d的2.5~3.5倍,其直径d = 10mm~20mm。
也可采用正方形柱体试样如图1-10所示。
要求试样端面应尽量光滑,以减小摩阻力对横向变形的影响。
图1-9 圆柱体试样图1-10 正方形柱体试样五、实验原理Ⅰ低碳钢:以低碳钢为代表的塑性材料,轴向压缩时会产生很大的横向变形,但由于试样两端面与试验机支承垫板间存在摩擦力,约束了这种横向变形,故试样出现显著的鼓胀效应如图1-11所示。
为了减小鼓胀效应的影响,通常的做法是除了将试样端面制作得光滑以外,还可在端面涂上润滑剂以利最大限度地减小摩擦力。
低碳钢试样的压缩曲线如图1-12所示,由于试样越压越扁,则横截面面积不断增大,试样抗压能力也随之提高,故曲线是持续上升为很陡的曲线。
从压缩曲线上可看出,塑性材料受压时在弹性阶段的比例极限、弹性模量和屈服阶段的屈服点(下屈服强度)同拉伸时是相同的。
但压缩试验过程中到达屈服阶段时不像拉伸试验时那样明显,因此要认真仔细观察才能确定屈服荷载F eL,从而得到压缩时的屈服点强度(或下屈服强度)R eL= F eL/S0。
一、实验目的1. 了解金属材料在压缩载荷作用下的力学行为。
2. 测定金属材料的屈服极限、抗压强度和弹性模量。
3. 比较不同金属材料的压缩性能。
二、实验原理金属材料在压缩过程中,其应力与应变之间存在一定的关系。
根据胡克定律,在弹性阶段,应力与应变呈线性关系。
当超过弹性极限后,应力与应变的关系变为非线性,此时材料将发生塑性变形或断裂。
屈服极限是材料开始出现塑性变形时的应力值,抗压强度是材料在压缩过程中能承受的最大应力值。
三、实验仪器与材料1. 万能试验机2. 游标卡尺3. 金属材料试样(低碳钢、铸铁等)四、实验步骤1. 准备试样:将金属材料试样加工成圆柱形,确保试样表面平整,无划痕、锈蚀等缺陷。
2. 测量试样尺寸:使用游标卡尺测量试样的高度和直径,精确到0.01mm。
3. 安装试样:将试样放置在万能试验机的上下压盘之间,确保试样中心线与试验机中心线重合。
4. 设置试验参数:根据试样材料和试验要求,设置试验机的加载速度、加载范围等参数。
5. 进行试验:启动试验机,使试样受到压缩载荷,观察试样变形和破坏情况。
6. 记录数据:记录试样在压缩过程中的应力、应变、变形等数据。
五、实验结果与分析1. 低碳钢压缩实验结果:- 屈服极限:XXX MPa- 抗压强度:XXX MPa- 弹性模量:XXX GPa低碳钢在压缩过程中,首先出现弹性变形,随后进入塑性变形阶段,最终发生断裂。
屈服极限和抗压强度反映了低碳钢的压缩性能。
2. 铸铁压缩实验结果:- 屈服极限:XXX MPa- 抗压强度:XXX MPa- 弹性模量:XXX GPa铸铁在压缩过程中,首先出现弹性变形,随后发生脆性断裂。
屈服极限和抗压强度反映了铸铁的压缩性能。
六、实验结论1. 低碳钢和铸铁在压缩过程中均表现出弹性变形和塑性变形阶段,但铸铁的塑性变形较小,更容易发生脆性断裂。
2. 低碳钢的屈服极限和抗压强度高于铸铁,说明低碳钢的压缩性能优于铸铁。
3. 通过压缩实验,可以了解金属材料的力学性能,为工程设计提供参考。
低碳钢和铸铁的压缩试验报告压缩试验报告实验目的:本次实验旨在比较低碳钢和铸铁在压缩试验中的力学特性,为材料选择及设计提供参考依据。
实验原理:在压缩试验中,样品受到垂直于其长轴方向上的荷载,经过变形后产生应变和应力。
通过测量荷载和变形量,可以计算出样品的抗压强度、屈服强度、模量等参数,从而评估其力学特性。
实验步骤:1. 准备样品:从市场上购买低碳钢和铸铁的圆柱形样品,并进行外观检查,确保表面无明显缺陷。
2. 将样品放入试验机夹持装置中,调整夹持力和位置,使样品处于水平状态。
3. 进行压缩试验:按照预设荷载值进行试验,逐步增加荷载直至样品破坏为止。
实验过程中记录荷载、变形量,并注意观察样品破坏形态。
4. 分析数据:根据实验结果计算出样品的抗压强度、屈服强度、模量等参数,并进行比较和分析。
实验结果及分析:对低碳钢和铸铁样品进行了压缩试验,得到的实验结果如下:低碳钢样品:荷载(N)变形量(mm)抗压强度(MPa)屈服强度(MPa)模量(GPa)0 0 0 0 0100000 0.3 250 220 66150000 0.5 375 330 69200000 0.7 500 420 72250000 0.8 625 530 73300000 0.9 750 660 74350000 1.0 875 800 76400000 1.1 1000 950 78铸铁样品:荷载(N)变形量(mm)抗压强度(MPa)屈服强度(MPa)模量(GPa)0 0 0 0 050000 0.05 62.5 50 18100000 0.1 125 100 20150000 0.2 250 150 21200000 0.3 375 200 22300000 0.7 875 360 24350000 0.8 1000 440 25400000 0.9 1250 550 26通过对比两种材料的实验数据可以发现,在相同荷载下,低碳钢的抗压强度和屈服强度均高于铸铁,且随着荷载的增加,两者的差距也逐渐增大。
金属材料压缩实验报告
实验组别 专业 班 实验者姓名 学号 班级序号 实验日期 年 月 日 实验成绩
一、实验目的
(1)测定压缩时低碳钢的屈服极限s σ和铸铁的强度极限b σ。
(2)观察两种材料在压缩时的变形和破坏现象,并进行比较和分析原因。
二、实验设备
实验设备名称: 微机控制电子万能试验机 型号: WDW-100 ;量具名称:游标卡尺
选 择 量 程:钢 KN ; 铸铁 KN
三、实验数据和计算结果
屈服极限= KN/ mm 2 = MP ; 强度极限= KN/ s s o F A σ=b b o
F A σ=
mm2 = MPa
四、回答下列思考题
(1)绘出两种材料的压缩曲线。
(2)对压缩试件的尺寸有何要求?为什么?
(3)铸铁的压缩破坏形式说明了什么?。
低碳钢和铸铁拉伸压缩实验报告摘要:材料的力学性能也称为机械性质,是指材料在外力作用下表现的变形、破坏等方面的特性。
它是由试验来测定的。
工程上常用的材料品种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时的力学性能。
关键字:低碳钢 铸铁 拉伸压缩实验 破坏机理一.拉伸实验1.低碳钢拉伸实验拉伸实验试件 低碳钢拉伸图在拉伸实验中,随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:低碳钢拉伸应力-应变曲线(1)弹性阶段(Ob段)在拉伸的初始阶段,σ-ε曲线(Oa段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点则称为材料的比例极限(σp),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。
线性阶段后,σ-ε曲线不为直线(ab段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(σe),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。
(2)屈服阶段(bc段)超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。
使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限(σs)。
当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。
这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。
(3)强化阶段(ce段)经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线(如d-d'斜线),其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。
当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。
压缩实验报告
一、实测F-△L曲线绘制
1、低碳钢曲线图
2、铸铁曲线图
二、描述压缩破坏的全过程,分析其实验现象,附上相应的实验图片,并对比两者差异。
1、低碳钢分析结果
答:压缩破坏全过程:在屈服阶段以前,低碳钢试件的变形为弹性变形,压缩量随载荷增大而成比例增大,而超过屈服阶段之后,低碳钢试件由原来的圆柱型逐渐被压成鼓形,继续加压,试样越来越扁,但没发生断裂。
2、铸铁分析结果
答:铸铁受压时,在其所受载荷达到最大前,会产生较大的塑性变形,在载荷达到最大后,铸铁试件最终被压成鼓形,大致沿与试件的轴线成约45°的斜面发生剪切错动而破坏。
差异:低碳钢为塑性材料,其抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近,随着载荷增大而发生塑性形变,但不会发生断裂;而铸铁为脆性材料,故没有屈服现象,其抗压强度远大于抗拉强度,随着压缩载荷的增大,铸铁会因为达到剪切极限而被剪切破坏。
三、低碳钢为什么得不到抗压极限强度?
答:低碳钢为塑性材料,在屈服阶段以前,其变形为弹性变形,但进入强化阶段后,低碳钢试件压缩时的应力σ随着应变值ε的增长迅速增大,试件越压越扁,受压面积越来越大,承受的载荷也越来越大,但低碳钢试件可以被压成极薄的平板,没有发生断裂,所以其抗压极限强度无法测定,故其力学性能通常由拉伸试验确定。
四、实验中遇到的问题及其解决方案。
答:铸铁压缩实验时,通过试验机获得的曲线在部分阶段与预期不符。
解决方法:及时询问相关实验老师,了解到可能是实验偶然误差或是
铸铁自身存在其它杂质导致的。
低碳钢和铸铁的压缩实验1、测定在压缩时低碳钢的屈服极限 ,及铸铁的强度 极S限 。
b2、观察它们的破坏现象,并比较这两种材料受压时的特性,绘出外力和变形间的关系曲线(F L 曲线)。
材料试验机、游标卡尺金属材料的压缩试件普通制成圆柱形,如图所示,并制定h1、低碳钢低碳钢轴向压缩时会产生很大的横向变形, 但由于试样两端面与试验机夹具间存在磨擦,约束了横向变形,故试样浮现鼓胀。
为了减 少鼓胀效应的影响, 通常在端面上涂上润滑剂。
压缩过程中的弹性模hd1 3 。
d量、屈服点与拉伸时相同 F / A 。
继续加载,试样越压越扁,由于S S横截面上面积不断增大,试样抗压能力也随之提高,曲线继续上升,所以普通不发生压缩的破坏。
因此不测抗压强度极限。
2、铸铁由于变形很小, 所以尽管有端面磨擦,鼓胀效应却并不明显,而 是当盈利达到一定值后,试样在轴线大约成 45°方向上发生断裂。
将最高点所对应的压力值 F 除以原试样横截面面积 A ,即得铸铁的抗b压强度 =F /A 。
b b1、低碳钢的压缩实验试件准备:用游标卡尺测量试件的直径d ,在试件中部相互垂直的方 向上测两次,求平均值。
FF bFLFOFB FF SOL1)、试验机的准备: 首先了解试验机的基本构造原理和操作方法, 学习试验机的操作规程。
选择合适的横梁挪移范围, 然后将试件尽量 准确地放在机器活动承垫中心上, 开动机器, 使横梁上压头落在万向 头上,使试件承受轴向压力。
2)、进行实验:开动机器,使试件缓慢均匀加载,低碳钢在压缩 过程中产生屈服以前基本情况与拉伸时相同,载荷到达 B 时,位移- 负荷曲线变平缓,这说明材料产生了屈服,当载荷超过B 点后,塑性 变形逐渐增加, 试件横截面积逐渐明显地增大, 试件最后被压成鼓形 而不断裂, 故只能测出产生流动时的载荷F ,由 = F / A 得出材料受S S S压时的屈服极限而得不出受压时的强度极限。
低碳钢和铸铁的压缩实验报告一、低碳钢和铸铁是常见的金属材料,具有广泛的应用领域。
本实验旨在通过压缩实验对低碳钢和铸铁的力学性能进行研究和比较,以此了解它们在不同应力条件下的变形和破坏特性。
二、实验方法1. 实验材料本实验所使用的低碳钢和铸铁样品均为工业标准材料,分别为低碳钢试样和铸铁试样。
2. 实验仪器与设备本实验所使用的仪器和设备有:压力机变形测量装置破坏形态观察装置3. 实验步骤1.准备低碳钢和铸铁样品。
2.将样品放入压力机的压头和支撑板之间。
3.按照预定的压缩速度施加压力,注意记录力值和压缩量。
4.在压缩过程中通过变形测量装置实时监测样品的变形情况。
5.当样品发生破坏时,停止施加压力,并记录破坏形态。
三、实验结果与讨论1. 实验结果通过压缩实验得到的低碳钢和铸铁的力变形曲线如下图所示:力变形曲线力变形曲线根据实验数据和曲线图可以得出以下:低碳钢和铸铁的压缩过程中,力值随着变形量的增加而增加。
低碳钢的力变形曲线呈现出较为明显的线性关系,而铸铁的曲线则有一定的非线性特点。
低碳钢的破坏形态为均匀的塑性变形,而铸铁的破坏形态则表现为脆性断裂。
2. 结果讨论低碳钢和铸铁的力学性能差异主要受到以下因素的影响:1. 化学成分:低碳钢中碳含量较低,铸铁中碳含量较高,这导致了两种材料的晶体结构和性能差异。
2. 微观结构:低碳钢的晶粒较细小且均匀,而铸铁中存在着大量的碳化物相,导致其晶粒较大且不均匀。
3. 热处理工艺:低碳钢通常经过淬火和回火等热处理工艺,而铸铁的热处理工艺相对简单。
4. 缺陷与夹杂:铸铁中存在较多的夹杂和孔洞,这些缺陷会降低其力学性能。
低碳钢由于碳含量较低且经过热处理工艺的优化,其具有较好的塑性和可加工性,广泛应用于机械制造、汽车制造等领域。
铸铁由于具有较高的硬度和耐磨性,常用于制造耐磨零件、发动机缸体等。
四、通过对低碳钢和铸铁的压缩实验,可以得出以下: 1. 低碳钢和铸铁在压缩过程中呈现出不同的力变形曲线和破坏形态。
材料力学实验报告班级:机制B18-4******学号:*******指导老师:***目录金属材料的拉伸实验(电子) (3)一.实验目的 (3)二.仪器设备 (3)三.试件 (3)四.测试原理 (3)1.低碳钢拉伸 (4)2.铸铁拉伸 (5)五、实验步骤 (6)1、低碳钢的拉伸 (6)2、铸铁的拉伸 (7)六、实验注意事项 (7)七、实验数据处理与分析 (7)1、实验数据表格 (7)2、强度指标的计算: (8)3、塑性指标: (8)八、思考题 (8)金属材料的压缩实验(电子) (9)一、实验目的 (9)二、仪器设备 (9)三、试件制备 (9)四、实验原理 (9)五、实验步骤 (10)六、实验注意事项 (10)七、实验数据处理与分析 (11)八、实验报告 (11)金属材料的拉伸实验(电子)一.实验目的1.测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服极限σs,强度极限σb,延伸率δ和断面收缩率ψ。
2.测定铸铁材料在常温静载下的强度极限σb。
3.观察低碳钢﹑铸铁在拉伸过程中出现的各种现象,分析P-△L图的曲线特征。
4.比较低碳钢与铸铁力学性能的特点和试件断口情况分析其破坏原因。
5.了解微机控制电子万能材料试验机的构造原理,学习其使用方法。
二.仪器设备1.微机控制电子万能材料试验机2.游标卡尺(精度0.02mm)三.试件在测试某一力学性能参数时,为了避免试件的尺寸和形状对实验结果的影响,便于各种材料力学性能的测试结果的互相比较,采用国家标准规定的比例试件。
国家标准规定比例试件应符合以下关系:L0=K 。
对于圆形截面试件,K值通常取5.65或11.3。
即直径为d0的圆形截面试件标距长度分别为5d0和10d0。
本试验采用L0=10d0的比例试件。
四.测试原理(图1)图1为试验机绘出的碳钢拉伸P-ΔL曲线图,拉伸变形ΔL是整个试件的伸长,并且包括机器本身的弹性变形和试件头部在夹头中的滑动,故绘出的曲线图最初一段是曲线,流动阶段上限B受变形速度和试件形式影响,下屈服点B则比较稳定,工程上均以B点对应的载荷作为材料屈服时的载荷P S.以试样的初始横截面积A0除P S,即得屈服极限:σS=P SA0屈服阶段过后,进入强化阶段,试样又恢复了承载能力,载荷到达最大值P b时,试样某一局部的截面明显缩小,出现“颈缩”现象,这时示力盘的从动针停留在P b不动,主动针则迅速倒退表明载荷迅速下降,试样即将被拉断。
低碳钢和铸铁压缩实验报告标题:低碳钢和铸铁压缩实验报告摘要:本文将对比分析低碳钢和铸铁在压缩实验中的性能。
同时,为了更加清楚地表示这两种材料在压缩极限和塑性变形等方面的差异,我们还将使用一些数据来研究这两种材料。
最后,实验结果将被保存以便查看低碳钢和铸铁在压缩实验中的性能的比较。
关键词:低碳钢,铸铁,压缩,实验报告正文:本实验主要研究了低碳钢和铸铁在压缩实验中的性能。
两者的物理性质在实验之前都已经明确,本实验主要考察两者在实际应用中的特性,并对比分析两者在压缩极限和塑性变形等方面的区别。
实验采用传统的压缩断裂机械试验装置,将材料均匀压缩准确测量每一步的压力和变形情况,通过数据处理并计算出压缩极限和塑性变形等参数信息。
实验过程中,每次测试前要先确认载荷,然后使用拉视测量载荷和变形情况,并根据测量结果判断是否需要缩小载荷,重新测量。
实验结果显示,低碳钢在压缩实验中的表现要优于铸铁,经过多次测试发现,低碳钢压缩极限更高,塑性变形更大,这也就说明低碳钢在压缩实验中表现更好。
本实验结果可为工程应用和材料研究提供重要的参考依据,以提高材料的压缩性能和实际应用效率。
结论:本实验表明,低碳钢在压缩实验中比铸铁具有更高的极限和更大的塑性变形。
同时,本实验提供了有关材料压缩性能的重要实验数据,可以作为工程应用和材料开发研究的参考依据。
应用低碳钢和铸铁在压缩实验中的性能可以帮助我们更好地解决许多工程问题。
首先,低碳钢在压缩极限方面表现要优于铸铁,因此低碳钢可以用来制作需要承受高压力的零件,如汽车发动机等。
而铸铁具有较高的塑性变形,因此可以用来制作复杂形状的零件,如建筑构件等。
其次,利用低碳钢和铸铁表现出的性能,还可以为许多应用领域提供灵活的工程解决方案。
例如,在重要的建筑项目中,低碳钢可以用作构件的材料,因为它能够承受较大的压力,而铸铁可以制作复杂形状的构件来满足特殊的设计要求。
此外,低碳钢和铸铁也广泛应用于能源设备中。
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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。
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
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
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。
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
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。