轴向拉伸与压缩试验

轴向拉伸与压缩试验：（4学时）

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一、实验目的：

①测定低碳钢的两个强度指标：屈服极限σs、强度极限σ b 和两个塑性指标：延伸率δ、断面收缩率ψ。

②测定铸铁的强度极限σb。

③观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进行比较。

二、实验要求：

了解实验设备的构造及工作原理，要求学生亲自动手操作设备；观察低碳钢、铸铁试件的拉伸和压缩的破坏过程；测定低碳钢的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ、断面收缩率ψ；测定铸铁的强度极限σb；验证虎克定律；认真观察实验过程中出现的各种实验现象，分析实验结果。

三、试件

按GB228—76规定，本实验试件采用圆棒长试件。取d0=10,L=100,如图所示：实验原理及方法

四、实验设备及仪器

1、液压式万能材料实验机；

2、游标卡尺；

3、划线机(铸铁试件不能使用)。

（一）低碳钢的拉伸实验

1屈服极限σs的测定

P—ΔL曲线

实验时，在向试件连续均匀地加载过程中。当测力的指针出现摆动，自动绘图仪绘出的P—ΔL

曲线有锯齿台阶时，说明材料屈服。记录指针摆动时的最小值为屈服载荷P s,屈服极限σs计算公式为

σs=P s/A

2、强度极限σb的测定

实验时，试件承受的最大拉力Pb所对应的应力即为强度极限。试件断裂后指针所指示的载荷读数就是最大载荷Pb，强度极限σb 计算公式为：

σb=P b/A0

3、延伸率δ和断面收缩率Ψ的测定

计算公式分别为：δ=(L1-L)/L x 100%

Ψ=(A0-A1)/A0 x 100%

L:标距（本实验L=100）

L1:拉断后的试件标距。将断口密合在一起，用卡尺直接量出。

A0:试件原横截面积。

A1:断裂后颈缩处的横截面积，用卡尺直接量出。

实验步骤

1.试件准备：量出试件直径d0,用划线机划出标距L和量出L;

2.按液压万能实验机操作规程1——8条进行；

3.加载实验，加载至试件断裂，记录Ps 和Pb ，并观察屈服现象和颈缩现象；

4.按操作规程10——14进行；

将断裂的试件对接在一起，用卡尺测量d1和L1 ，并记录。

（二）铸铁与低碳钢的压缩实验

1）测定铸铁的抗压强度极限σb，低碳钢压缩时的屈服极限σs

2）观察铸铁和低碳钢压缩时的破坏现象

3）通过实验，比较塑性材料和脆性材料机械性质的区别