实验二 低碳钢和铸铁的压缩实验
工程力学实验低碳钢和铸铁的拉压实验_4
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铸铁的拉伸实验
F · 铸铁拉伸时没有屈服阶段，拉
伸曲线微微弯曲，在变形很小
的情况下即断裂，断口为平端 Fb
口。因此对铸铁只能测得其抗 拉强度，即
· 铸铁的抗拉强度远低于低碳 钢的抗拉强度
0
△L
图1-4铸铁拉伸
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· 2. 开机
打开电源开关；启动计算机进入Windos操作系统；点击试验机控制软件，进入 试验机操作界面；按复位按扭使控制系统上电。
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· 3. 系统参数设置 点击“模式设置”选项，选择试验模式--拉伸实验。
· 4. 试验基本参数设置 点击“操作”按扭，进入“试验基本参数”界面，选择变形测
定在1～3的范围内。本次实验采用φ10×15的圆柱形试样。
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四、实验原理
· 试验时对试样缓慢加载，试验机自动绘出压缩图
（即试验力F—位移ΔL曲线）。低碳钢试样压缩图
如图1-5b所示。试样开始变形时，服从胡克定律， 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FSC。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FSC。此后图形呈曲线 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1-5a所示） 而不破裂，因此测不出抗压强度。
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低碳钢和铸铁拉伸和压缩试验
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。
低碳钢和铸铁压缩实验报告
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。
低碳钢和铸铁的压缩试验
（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。
低碳钢和铸铁压缩试验
低碳钢和铸铁压缩实验一、实验目的１．测定低碳钢压缩时的下压缩屈服强度ＲeLc 。
２．测定铸铁压缩时的抗压强度Ｒmc 。
３．观察比较低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象。
二、实验设备及工具１．液压万能试验机。
２．游标卡尺。
三、实验原理及装置金属压缩试件一般做成圆柱形(如图2–9所示)。
由于试件受压变形，试件上下端面与试验机加载承垫之间产生很大的摩擦力，影响试件变形及承压能力。
当增加试件高度时，摩擦力对试件中部的变形影响将有所减小，但试件太高会产生纵向弯曲，根据国标GB／T7314–2005，一般采用或d Ｌ)2~1(=或d Ｌ)5.3~5.2(=。
为使试件承受压力时不偏心，要求试件两端面光滑并与轴线成90°。
试验机采用球形承垫，当试件两端面稍有不平行时，可起调节作用，使压力通过试件轴线。
图2–9 压缩试件图 四、实验步骤1. 低碳钢 (1) 测量试件尺寸：取试件上、中、下三个截面，每个截面在互为90°方向各测量一次并计算平均值，取三组中最小平均值d 来计算原始横截面积。
0S (2) 选择好试验机相应的测力度盘和摆锤，放置好试件，并调整零点。
(3) 进行实验，匀速缓慢加载，从记录仪上可以得到ＬＦΔ−曲线。
开始的部分都是斜直线，说明低碳钢在弹性阶段，拉伸与压缩的力学性能是相似的。
继续加载至一定值，将发现试验机指针产生轻微的来回摆动，这时记录曲线出现了明显的转折，试件开始屈服，记录下指针往回摆动的最低点即屈服时的实际下屈服压缩力ＦeLc 。
屈服过后材料进入强化阶段，随着塑性变形的迅速增长，试件横截面的面积也逐渐增大，因而所能承受的载荷也愈来愈大，试件最后被压成薄饼形而不破坏，所以无法测量最大压缩力Ｆmc 。
在这一阶段，记录的是上升的曲线。
2. 铸铁 铸铁压缩实验的方法和步骤，与低碳钢的实验相同；但要注意铸铁是脆性材料，压缩破坏时试件将沿与轴线约成52°左右的斜截面突然破裂，为了防止试件破坏时崩出来，要加盖安全罩。
实验二材料力学压缩实验报告
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。
实验项目2： 低碳钢、铸铁的压缩实验
邵 阳 学 院 实 验 报 告实验项目2： 低碳钢、铸铁的压缩实验实验日期 实验地点 成 绩 院 系 班 级 指导老师 同组成员 学生姓名 学生学号一、实验内容和目的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。
3. 掌握电子万能试验机的原理及操作方法二、实验设备及仪器（规格、型号） 1. WD-P6105微机控制电子万能材料试验机 2. 游标卡尺三、实验原理图1为低碳钢试件的压缩图，在弹性阶段和屈服阶段，它与拉伸时的形状基本上是一致的，而且s F 也基本相同。
由于低碳钢的塑性好，试件越压越粗，不会破坏，横向膨胀在试件两端受到试件与承垫之间巨大摩擦力的约束，试件被压成鼓形，进一步压缩，会压成圆饼状，低碳钢试件压不坏，所以没有强度极限。
低碳钢的屈服极限：0S S /A F =σ图2为铸铁试件压缩图，F-ΔL 比同材料的拉伸图要高4-5倍，当达到最大载荷b F 时铸铁试件会突然破裂，断裂面法线与试件轴线大致成045～055的倾角。
铸铁的强度极限为： 0b b /A F =σ。
图1 图2四、实验步骤1. 检查试验机的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，设置好参数；4. 安装试件。
将试件两端面涂油，置于试验机下压头上，注意放在下压头中心，以保障力线与试件轴线重合。
调零，回到试验初始状态；5. 根据实验设定，启动实验开关进行加载，注意观察试验中的试件及计算机上的曲线变化；6. 直至规定载荷或破坏，实验完成，保存记录数据；7. 卸载。
取下试件，观察试件受压变形或破坏情况，并画下草图。
8. 关闭试验机的动力系统及计算机系统。
注意：1. 加载要均匀缓慢，特别是当试件即将开始受力时，要注意控制好速度，否则易发生实验失败甚至损坏机器。
2. 铸铁压缩时，不要靠近试件观看，以免试件破坏时有碎屑飞出伤眼。
实验二 低碳钢、铸铁压缩试验
实验二 低碳钢、铸铁压缩试验一、试验目的了解塑性材料和脆性材料在压缩时的破坏现象，测定其机械性能，并与它们在简单拉伸时的机械性能作比较。
二、实验原理压缩试验是在万能试验机或压力机上进行。
试验机附有球形承垫图2-1，球形承垫位于试件下端。
当试件端面略有不平行时，球形承垫可以自动调节，使压力趋于均匀分布。
为了减少试件两端面与支承座之间的摩擦力，可在试件端面涂上石墨、润滑油等。
但仍不可避免地存在摩擦力而阻止试件的横向变形，以致试件被压成鼓形 图2-2。
具体要求可参阅《金属压缩试验方法》GB7314-84。
图2-1压缩球形承垫 图2-2 低碳钢压缩后试件的形状图低碳钢试件压缩时，在屈服前F-ΔL 关系曲线与拉伸时相似，由自动绘图仪可得到压缩图2-3。
图中OA 为弹性阶段，B 点为屈服点，无明显的屈服阶段，F s 需仔细观察。
在缓慢均匀加载时，测力指针作等速转动，当指针转动暂停或稍有退回时的载荷即为屈服载荷。
由于这些现象不明显，常需要借助压缩图来判断F s 。
此后，由于塑性变形试件面积随载荷增加而逐渐增大，最后试件被压成饼状而不破裂，故无法求得最大载荷及强度极限，只要测取屈服点R eL 即可：;eL eL F R S式中：F s ——屈服时的载荷；S 0----试件原来的横截面面积。
L图2-3 低碳钢压缩图 图2-4铸铁压缩图 铸铁受压时，在很小的塑性变形下发生了破坏，图2-4，因此只能测出它的破坏抗力F m 由R m =F m /S 0。
可得铸铁的强度极限。
铸铁受压呈微鼓形破坏，试件表面将出现与试件横截面成45°～ 50°的倾斜裂纹，这是因为铸铁受压时，实际上是先达到剪力极限而破坏。
FeL 承垫试件 球形承垫三、试验设备1．万能试验机或压力试验机2．0.02mm 游标卡尺3．安全防护罩，防止试件破坏时飞出。
四、试件制备金属材料的压缩试件通常制成圆柱形 如图2-2所示。
当试件承受压缩时，试件端部横向变形受到端面与试验机承垫间的摩擦力影响，使试件变形呈“鼓形”。
低碳钢和铸铁的压缩试验报告
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。
试验二低碳钢和铸铁的拉伸压缩试验
实验二低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验一、实验目的1、观察低碳钢、铸铁在拉伸、压缩过程中的变形及破坏现象，并绘出P-△L曲线。
2、测定材料的强度指标及塑性指标。
3、比较塑性材料和脆性材料在拉伸和压缩时的力学性能。
二、实验设备1、游标卡尺2、油压式万能材料试验机三、试件1、拉伸试件实验表明，试件尺寸和形状将影响试验结果，为了避免这种影响和便于比较不同材料的力学性质，在国家标准（金属拉伸试验试样）GB6397-86中，对试件尺寸和形状作出了统一的规定。
试件可制成圆形或矩形载面，圆形载面试件如图3所示。
图3 圆形载面拉伸试件拉伸试件按尺寸又分为比例试件和定标距试件两种。
比例试件是指标距长度与横载面面积间具有下面比例关系的试件。
式中系数K通常为5.65或11.3，前者称为短试件，后者称为长试件。
所以直径为d的短、长圆形试件的标距L应分别等于5d和10d。
定标距试件的标距与其载面面积无上述比例关系，其标距由制品（薄板、细管、型材等）的尺寸的材料的性质决定。
2、压缩试件根据国家标准GB7314-87，金属材料的压缩试件一般制成短圆柱形，如图4所示。
试件长度L=（1.5~3.5）d。
为了使试件尽量承受轴向压力，试件两端面必须平行并垂直于轴线，两端面还应加工得光滑，以减小摩擦力的影响。
四、实验过程1、试件准备分别测量拉伸与压缩试件的尺寸，记下最小横载面平均直径d，其中低碳钢拉伸试件还要刻划出标距长度L=100mm。
2、安装试件，拨动测力度盘上的从动针使其与主动针重合，调整好自动绘图仪上的纸与笔。
3、低碳钢拉伸实验（1）开动油泵电机，缓慢匀速加载，注意观察自动绘图仪上绘制的P△L曲线（图5）及测力指针的转动。
拉伸图的第一阶段应是直线，因为拉力与变形成正比，但因开始加载时，试件头部在夹头中的滑动很大，所以拉伸图最初一段是曲线。
（2）当测力指针停止转动，接着倒退并来回摆动，P-△L曲线形成锯齿形，此时为材料的屈服阶段，记下测力指针回摆所示的最小载荷，即为屈服载荷P S。
实验二 低碳钢和铸铁的压缩实验
实验二金属材料（低碳钢和铸铁）的压缩实验一、实验目的（1）比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。
（2）测定低碳钢的屈服极限σs 和铸铁的强度极限σb。
（3）比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。
二、验仪器和设备（1）万能材料试验机。
（2）游标卡尺。
三、试件介绍根据国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。
低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3：2，铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2：1。
试件均为圆柱体。
四、实验原理及方法压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。
对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。
通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实验进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响，从而对材料的机械性能有比较全面的认识。
压缩试验在压力试验机上进行。
当试件受压时，其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。
摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。
为了尽量减少摩擦力的影响，实验时试件两端必须保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。
另外。
端面加工应有较高的光洁度。
低碳钢压缩时也会发生屈服，但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。
因此，在测定Ps时要特别注意观察。
在缓慢均匀加载下，测力指针等速转动，当材料发生屈服时，测力指针转动将减慢，甚至倒退。
这时对应的载荷即为屈服载荷Ps。
屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。
这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂，因此愈压愈扁。
横截面增大时，其实际应力不随外载荷增加而增加，故不可能得到最大载荷P b,因此也得不到强度极限b，所以在实验中是以变形来控制加载的。
铸铁试件压缩时，在达到最大载荷P b前出现较明显的变形然后破裂，此时试验机测力指针迅速倒退，从动针读取最大载荷P b值，铸铁试件最后略呈故形，断裂面与试件轴线大约呈450。
图2—2 低碳钢压缩图铸铁压缩图五、实验步骤（1）试验机准备。
(完整word版)低碳钢和铸铁拉伸和压缩试验
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。
实验二 低碳钢和铸铁的压缩实验
实验二低碳钢和铸铁的压缩实验
低碳钢和铸铁的压缩实验是用来证明两种材料之间的力学性能的一项常用实验。
这种
实验是为了比较低碳钢和铸铁的抗压性能，以确定不同类型的材料在压缩应力下的变形行为。
实验中，在一个金属块的两端施加逐渐增加的压缩力，以及监测压缩的时间和变形量，从而确定对所选金属块的抗压性能。
在该实验中，首先使用一枚规定尺寸和质量的金属块，并安装在一台柱杆上。
然后，
让金属块以恒定的载荷压缩，并记录过程中变形的断面积及时间变化。
当金属块的受力区
受到最大的载荷，即受力最大的断面积变为最小时，实验便结束。
之所以对低碳钢和铸铁进行实验，是因为两种材料在结构力学作用下明显不同。
低碳
钢具有较高的强度，耐腐蚀性、耐热性和机械效率，适合用于制造一些高强度结构部件。
而铸铁属于镁铝合金，具有良好的韧性、抗热变形性和耐腐蚀性，所以，在结构中使用铸
铁特别适合用来制作塑性变形的结构部件，比如支撑架，支架等。
在实验结束后，可以得出低碳钢的变形量比铸铁的变形量小的结论，这表明低碳钢抗
压性能比铸铁更强。
同时，实验还可以帮助更好地理解和研究两种材料的力学性能，为设
计和应用提供有意义的结果。
压缩实验报告
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
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。
低碳钢和铸铁压缩实验报告
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。
试验二低碳钢和铸铁的拉伸压缩试验4页
试验二低碳钢和铸铁的拉伸压缩试验4页实验目的：
1.了解低碳钢和铸铁的拉伸性能；
2.了解低碳钢与铸铁的压缩性能；
3.对两种材料的力学性能进行对比分析。
实验设备：
1.拉伸试验机
2.压缩试验机
3.电子称
4.卡尺
5.钢尺
实验样品：
1.低碳钢试样
2.铸铁试样
实验原理：
1.拉伸试验：在拉伸试验中，均采用统一的标准试验方法：用拉伸试验机逐步地把试样拉长，以测量载荷及伸长量，并由此计算出应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度、极限强度和伸长率等指标，来评价材料的力学性能。
2.压缩试验：在压缩试验中，将材料试样放入试验机内，在垂直于试样轴线的方向施加应力，测得载荷和应变，从而得到应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度等力学性能指标。
实验步骤：
1.准备低碳钢和铸铁试样。
2.在拉伸试验机上安装低碳钢试样，进行拉伸试验。
首先调整试验机行程、速度，使其符合试验标准，然后开始实验，记录试验数据。
3.在压缩试验机上安装铸铁试样，进行压缩试验。
同样地，要先调整试验机行程和速度，再开始实验，记录试验数据。
4.对试验得到的数据进行处理，得到应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度等力学性能指标，并对低碳钢和铸铁进行对比分析。
实验结果：
从实验数据中得出，低碳钢的极限强度大于铸铁，屈服强度也略高于铸铁；而铸铁的伸长率明显高于低碳钢。
在压缩试验中，低碳钢的屈服应力远高于铸铁，说明低碳钢的抗压强度更高；但铸铁的弹性模量较低，表现出较好的塑性。
结论：
1.低碳钢的力学性能略优于铸铁；
2.铸铁的伸长率表现出较好的塑性，但抗压能力相对较弱。
压缩实验
实验三 压缩实验一、实验目地1．测定压缩时低碳钢地屈服极限s σ和铸铁地强度极限b σ.2．观察低碳钢和铸铁压缩时地变形和破坏现象,并进行比较和分析原因.二、设备和量具1．万能材料试验机.2．游标卡尺.三、实验原理及步骤低碳钢和铸铁等金属材料地压缩试样一般制成圆柱形,高h o 与直径d o 之比在1～3 地范围内.目前常用地压缩试验方法是两端平压法.这种压缩试验方法,试样地上下两端与试验机承垫之间会产生很大地摩擦力,它们阻碍着试样上部及下部地横向变形,导致测得地抗压强度较实际偏高.当试样地高度相对增加时,摩擦力对试样中部地影响就变得小了,因此抗压强度与比值h o ／d o 有关.由此可见,压缩试验是与试验条件有关地.为了在相同地试验条件下,对不同材料地抗压性能进行比较,应对h o ／d o 地值作出规定.实践表明,此值取在1～3地范围内为宜.若小于l,则摩擦力地影响太大；若大于3,虽然摩擦力地影响减小,但稳定性地影响却突出起来.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地相应数值差不多,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地增长,试样截面面积随之增大.由于截面面积地增大,要维持屈服时地应力,载荷也就要相应增大.因此,在整个屈服阶段,载荷也是上升地,在测力盘上看不到指针倒退现象,这样,判定压缩时地P S 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地,当材料发生屈服时,测力指针地转动将出现减慢,这时所对应地载荷即为屈服载荷P S.由于指针转动速度地减慢不十分明显,故还要结合自动绘图装置上绘出地压缩曲线中地地拐点来判断和确定P S.低碳钢地压缩图（即P一△1曲线）如图3—1所示,超过屈服之后,低碳钢试样由原来地圆柱形逐渐被压成鼓形,即如图3—3.继续不断加压,试样将愈压愈扁,但总不破坏.所以,低碳钢不具有抗压强度极限（也可将它地抗压强度极限理解为无限大）,低碳钢地压缩曲线也可证实这一点.图3-1 低碳钢压缩图图3-2 铸铁压缩图灰铸铁在拉伸时是属于塑性很差地一种脆性材料,但在受压时,试件在达到最大载荷Pb前将会产生较大地塑性变形,最后被压成鼓形而断裂.铸铁地压缩图（P一△1曲线）如图3—2所示,灰铸铁试样地断裂有两特点：一是断口为斜断口,如图3—4所示.图3-3 压缩时低碳钢变形示意图图3-4 压缩时铸铁破坏断口二是按Pb /A求得地bσ远比拉伸时为高,大致是拉伸时地 3—4倍.为什么象灰铸铁这脆性材料地抗拉抗压能力相差这么大呢？这主要与材料本身情况（内因）和受力状态（外因）有关.铸铁压缩时沿斜截面断裂,其主要原因是由剪应力引起地.假使测量铸铁受压试样斜断口倾角α,则可发现它略大于45o而不是最大剪应力所在截面,这是因为试样两端存在摩擦力造成地.四、试验步骤1．低碳钢试样地压缩实验l）测定试样地截面尺寸——用游标卡尺在试样高度中央取一处予以测量,沿两个互相垂直地方向各测一次取其算术平均值作为do 来计算截面面积Ao.用游标卡尺测量试样地高度.2）试验机地调整——估算屈服载荷地大小,选择测力度盘,调整指针对准零点,并调整好自动绘图仪.3）安装试样——将试样准确地放在试验机活动平台承垫地中心位置上. 4）检查及试车——试车时先提升试验活动平台,使试样随之上升.当上承垫接近试样时,应大大减慢活动台上升地速度.注意：必须切实避免急剧加载.待试样与上承垫接触受力后,用慢速预先加少量载荷,然后卸载接近零点,检查试验机包括自动绘图部分）工作是否正常.5）进行试验——缓慢均匀地加载,注意观察测力指针地转动情况和绘图纸上曲线,以便及时而正确地确定屈服载荷,并记录之.屈服阶段结束后继续加载,将试样压成鼓形即可停止.2．铸铁试样地压缩实验铸铁试样压缩试验地步骤与低碳钢压缩试验基本相同,但不测屈服载荷而测最大载荷.此外,要在试样周围加防护罩；以免在试验过程中试样飞出伤人.五、思考题1．铸铁地破坏形式说明了什么？2．低碳钢和铸铁在拉伸及压缩时力学性质有何差异？。
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实验二金属材料（低碳钢和铸铁）的压缩实验
一、实验目的
（1）比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。
（2）测定低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。
（3）比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。
二、验仪器和设备
（1）万能材料试验机。
（2）游标卡尺。
三、试件介绍
根据国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。
低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3：2，铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2：1。
试件均为圆柱体。
四、实验原理及方法
压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。
对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。
通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实验进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响，从而对材料的机械性能有比较全面的认识。
压缩试验在压力试验机上进行。
当试件受压时，其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。
摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。
为了尽量减少摩擦力的影响，实验时试件两端必须保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。
另外。
端面加工应有较高的光洁度。
低碳钢压缩时也会发生屈服，但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。
因此，在测定Ps时要特别注意观察。
在缓慢均匀加载下，测力指针等速转动，当材料发生屈服时，测力指针转动将减慢，甚至倒退。
这时对应的载荷即为屈服载荷Ps。
屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。
这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂，因此愈压愈扁。
横截面增大时，其实际应力不随外载荷增加而增
，所以在实验中是以变加，故不可能得到最大载荷P b,因此也得不到强度极限
b
形来控制加载的。
铸铁试件压缩时，在达到最大载荷P b前出现较明显的变形然后破裂，此时试验机测力指针迅速倒退，从动针读取最大载荷P b值，铸铁试件最后略呈故形，断裂面与试件轴线大约呈450。
图2—2 低碳钢压缩图铸铁压缩图
五、实验步骤
（1）试验机准备。
根据估算的最大载荷，选择合适的示力度盘（量程）按相应的操作规程进行操作。
（2）测量试件的直径和高度。
测量试件两端及中部三处的截面直径，取三处中最小一处的平均直径计算横截面面积。
（3）将试件放在试验机活动台球形支撑板中心处。
（4）开动试验机，使活动台上升，对试件进行缓慢均匀加载，加载速度为0.5mm/min。
对于低碳钢，要及时记录其屈服载荷，超过屈服载荷后，继续加载，将试件压成鼓形即可停止加载。
铸铁试件加压至试件破坏为止，记录最大载荷。
（5）取出试件，将试验机恢复原状。
观察试件。
试验后材料破坏情况
观察低碳钢铸铁两种材料的破坏变形情况，分析原因：
低碳钢：试样逐渐被压扁，形成圆鼓状。
这种材料延展性很好，不会被压断，压缩时产生很大的变形，上下两端面受摩擦力的牵制变形小，而中间受其影响逐渐减弱。
铸铁：压缩时变形很小，承受很大的力之后在大约45度方向产生剪切断裂，说明铸铁材料受压时其抗剪能力小于抗压能力。
图2—3 低碳钢、铸铁压缩后变形图
六、实验结果的处理
（1）计算低碳钢的屈服极限
s
A P s
s =
σ （2.1） （2）计算铸铁的强度极限b σ
A P b
b =
σ （2.2） 其中2
004
1d A π=，0d 为试件实验前最小直径。
七、思考题
（1）为何低碳钢压缩测不出破坏载荷，而铸铁压缩测不出屈服载荷？ （2）根据铸铁试件的压缩破坏形式分析其破坏原因，并与拉伸作比较？ （3）通过拉伸与压缩实验，比较低碳钢的屈服极限在拉伸和压缩时的差别？ （4）通过拉伸与压缩实验，比较铸铁的强度极限在拉伸和压缩时的差别？
八、实验记录参考表格。