实验一碳钢与铸铁的拉伸与压缩实验文稿演示

拉
伸 与 压 缩
采用圆截面比例试样，试样分为
长标距l0 = 10d0 和短标距 l0 = 5d0 两种 （如下图所示），我们采用的是标距
为l0=10d0的试样。
实
标距：等截面测试部分
验
标距
d0 l0
拉伸试样
碳 （1）圆形截面
钢
与
铸
铁
的
拉 （2）矩形截面
伸Biblioteka Baidu
t
与
b
压
l0
缩
实 验
l01.13 A0或 l05.65A0
实
验
4 、检查与试车
碳 由教师检查上述步骤完成情况，确认正确无误后，开启
钢 油泵，缓慢加载到大约相当于材料比例极限的二分之一 与 时，卸载回零，完成试车。
铸 铁
5 、加载实验 注意加载速度不能太快，加载过程应观察实验机工作是否
的 正常，绘图记录是否清晰。
拉 在拉伸加载过程中应注意观察材料屈服阶段测力盘指针的
与 铸 铁 的
标距长度 l 1 ，并做好相应的记录。 在绘图器上抬起画笔，取下记录纸。 拉伸曲线图 如果用电子万能材料试验机的话可以直接打印数据及曲线 图
拉
伸
与
压
缩
实
验
六、实验数据处理
碳 1 、计算材料的屈服极限和抗拉强度（抗压强度）
钢与 屈服极限： s s
Ps A0
铸铁 抗拉强度：s b
Pb A0
伸 摆动情况，材料强化、颈缩阶段试样的变形情况，直到试
与 样断裂后，记录下屈服点拉力PS 和对应抗拉强度的最大拉 压 力Pb。 缩 对铸铁压缩实验，只须注意观察试样断裂前的变形情况，
实 并记录对应抗压强度的最大压力 Pbc 。
验
6 、结束实验
碳 取下试样，实验机恢复原状。
钢 对断裂后的拉伸试样，测量缩颈处的直径 d 1 ，断裂后的
Ps A0
抗拉强度：
与
线弹性阶段
压 缩
O
实 验
伸长率：dl1l0l0100%
Dl
sb
Pb A0
断面收 缩率：
yA0A0A110% 0
碳 2．测定灰铸铁抗拉强度 σb
钢
与F 铸
铁
的 拉
Fb
伸
Dl
与
O
压
缩
实
验
抗拉强度：
s
b
Fb A0
碳 3. 测定低碳钢压缩屈服强度σsc
钢
与
F
铸
铁 的
Psc 拉伸试验
实
验
碳 钢 与
液压式万能材料试验机 （1）根据估计的最大载荷，选择合适的测力度盘和相应 的摆锤。 （2）开启液压系统，将测力指针调到零点，并使随动指
铸 针与测力指针重合。
铁
的 3 、安装试样
拉 伸 与 压 缩
电子万能材料试验机 安装时仅将试件上端夹紧，下 端悬空，然后再试件上夹持引伸计； 液压式万能材料试验机 先将试件安装在试验机上夹头 内，再移动下夹头使之达到适当位置，须注意使试样垂 直，并把试样下端夹紧。
铸 方向，测量试样直径，计算其平均值，取三个平均值中
铁 的最小值计算试样横截面面积 A 0 。
的 拉 伸
2 、试验机准备 电子万能材料试验机 （1）检查试验机的夹具是否安装好，各种限位是否在
与 实验状态下就位；
压 （2）启动试验机的动力电源及计算机的电源；
缩 （3）调出试验机的操作软件，按提示逐步进行操作；
若断口距 l 0 一端小于、等于 ，则应修正断后标距长度：由
碳 断口处取约等于短段的格数得 B 点，若剩余格数为偶数，取其
钢 一半得 C 点，则标距长度 l 1 = AB + 2BC 。当剩余格数为奇数
与 时，取剩余格数减 1 后的一半得 C 点，加 1 后的一半得 C 1 点
铸 铁
，则 l 1 = AB + BC+BC 1 。 断后标距长的确定方法示意图
实验一碳钢与铸铁的拉伸与压缩实验文稿演示
实验一碳钢与铸铁的拉伸与压缩实验
碳
一、试验目的
钢
与 铸
1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限σs，强度极限σb，延 伸率δ和断面收缩率Ψ，测定铸铁拉伸时的强度极限σb。
铁 的 拉 伸 与 压 缩 实
2、观察碳钢、铸铁在拉伸过程中的变形规律及破坏现 象，并进行比较，使用绘图装置绘制拉伸图（P-ΔL曲 线）。
3、测定压缩时低碳钢的屈服极限σs。和铸铁的强度极 限σb。 4、观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象，并进 行比较。
5、掌握电子万能试验机的原理及操作方法
验
6、了解液压万能试验机的工作原理及操作方法
碳
二、试验仪器及设备
钢 与 铸
1．微机控制电子万能 材料试验机；
铁
的 新三思公司
拉 伸
生产的 CMT5105， CMT5205电
与 子万能材料
压
试验机
缩
实
验
碳 钢
2．液压万能材料试验 机；
与
铸
铁
的
拉
伸
与
压
缩
实
验
WE-600B型液 压万能材料试
验机
3．划线尺，游标卡尺。
碳 钢 与 铸 铁 的 拉 伸 与 压 缩 实 验
碳
三、试样
钢 1 、拉伸试样：
与 1）材料类型
铸
低碳钢：塑性材料的典型代表
铁
灰铸铁：脆性材料的典型代表
的 2）标准试样：尺寸符合国标的试样
l0=10d0 l0= 5d0
碳 钢
2 、压缩试样：一般采用短圆柱形，高度 h0 = (1.5～3)d0 。
与
铸
铁
的
d0
拉
伸 与
h0
压
缩
实
验
碳
四 试验原理
钢 1．测定低碳钢拉伸机械性能(ss、 sb 、 d、 y )
与
铸P
Pb 颈缩阶段 屈服强度：
铁
的
Pe
强化阶段
拉
PpPs 屈服阶段
伸
冷作硬化
ss
的
拉
伸
与
压
缩
实
验
拉
伸
与
压
O
缩 实 验
压缩屈服点：s sc
Psc A0
碳 4．测定灰铸铁抗压强度sbc
钢
与
F
Fbc
铸
铁
的
拉 伸 与
拉伸试验
O
Dl
压 缩 实
强度极限：s bc
Pbc A0
验
碳 钢 与
五、实验步骤
1 、打标点，测量试样尺寸
在试样的中部划上一条线，然后打上标距l0 。在标距 l 0 两端及中部三个位置上，测每一个截面的两个相互垂直
的 抗压强度：
拉 2 、计算材料的伸长率和断面收缩率
伸 伸长率： dl1l0100%
与
l0
压 缩
断面收缩率：yA0A0A110% 0
实 若断口距l。的一端的距离不在标距长度的中央1/3区域内，要采用断口移中
验 的办法；以度量试件位断后的标距，如果断口发生于 l 0 的两端或在 l 0 之外 ，则实验无效，应重做。