低碳钢与铸铁的拉伸、压缩和扭转实验

低碳钢与铸铁的拉伸、压缩和扭转实验
一、实验目的
1、测定拉伸时低碳钢的下屈服强度s σ，抗拉强度b σ，断后伸长率δ和断面收缩率ψ，测定铸铁的抗拉强度b σ。

2、测定压缩时低碳钢压下屈服强度s σ，铸铁抗压强度b σ。

3、测定扭转时低碳钢的屈服强度、 抗扭强度
；铸铁抗扭强度。

二、实验原理 (一）拉伸
1.拉伸时低碳钢的下屈服极限s σ及抗拉强度b σ的测定。

书P19
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F 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F 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。

以试样的初始横截面面积A 除F b 得抗拉强度为
0A P b
b =
σ
2. 伸时低碳钢的断后伸长率δ和断面收缩率ψ的测
定
P20
铸铁试件在变形极小时，就达到最大载荷P b 而突然发生断裂。

没有屈服和颈缩现象，其强度极限远小于低碳钢的强度极限。

（二）压缩
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 σ=Fb/A0（A0为试件变形前的横截面积）。

（三）扭转
P32 三、实验设备
万能材料试验机 扭转试验机 游标卡尺。

四、实验步骤 1.测量试样尺寸
测定试样初始直径，并用粉笔在试样上画一长为50mm 的标记。

图2
2、试验机准备
（1）检查试验机的夹具是否安装好，各种限位是否在实验状态下就位；
（2）启动试验机的动力电源及计算机的电源；
（3）调出试验机的操作软件，按提示逐步进行操作；
（4）安装试件。

（5）启进行调零，回到试验初始状态；
（6）根据实验设定，点击开始实验，注意观察试验中的试件及计算机上的曲线变化；（7）实验完成，记录数据；
（8）试件破坏后（非破坏性试验应先卸载），断开控制器并关闭，关闭动力系统及计算机系统，清理还原。

五、实验结果
P23-24。