实验报告

一、            实验目的
（1）观察分析低碳钢的拉伸过程、压缩过程的变形和破坏现象比较其力学性能。
（2）测定低碳钢材料的、 、 。
（3）了解万能材料试验机的结构原理，能正确独立操作使用。

二、实验条件和仪器

仪器：

（1）万能材料试验机

                    （2）游标卡尺

                    （3）计算机 

       条件：

                    （1）拉伸和压缩试件

                    （2）常温下静载

三、实验过程

1)试件准备
在低碳钢试件上划出长度为L的标距线，并把L分成n等份（一般10等份）。对于拉伸试件，在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向测量直径，以其平均值计算各横截面面积，再取三者中的最小值为试件的A。对于压缩试件，以试件中间截面相互垂直方向直径的平均值计算A。
(2)试验机准备
对于液压试验机，根据试件的材料和尺寸选择合适的示力盘和相应的摆锤。对于电子拉力试验机，要选择合适的量程和加载速度。标定记录仪的x轴（一般为变形ΔL）和y轴（一般为拉力F）。
(3)安装试件
(4)正式实验
控制液压机的进油阀或电子拉力试验机的升降开关缓慢加载。实验过程中，注意记录FS值。屈服阶段后，打开峰值保持开关，以便自动记录Fb值。
(5)关机取试件
试件破坏后，立即关机。取下试件，量取有关尺寸。观察断口形貌。
四、实验数据

①      上屈服力：25.14KN

②      下屈服力：23.48KN

③      最大力：35.21KN

④      最大力位移：0.000mm

⑤      最大位移：0.000mm

⑥      上屈服强度：320.10MPa

⑦      下屈服强度：297.99MPa

⑧      拉抗强度：448.25MPa

⑨      原始横截面积：78.54mm²

⑩      检验员：01    校检员：02

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：

                                   

式中：F_s——屈服时的载荷；

      S₀----试件原来的横截面面积。

 

               F                              F 

                    

                  A

              

                                     △L                          △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/S₀。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。

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”。这种摩擦力的影响，使试件抗压能力增加。试件愈短，影响愈加显著。当试件高度相对增加时，摩擦力对试件中部的影响就会减少，但过于细长，又容易产生弯曲。因此，压缩试件的抗压能力与其高度h和直径d₀的比值h/d₀有关。由此可见，压缩试验是有条件的，只有在相同的试验条件下，才能对不同材料的性能进行比较，所以金属材料压缩破坏试验用的试件，一般规定试件尺寸h/d=1～3；为了使试件尽量承受轴向压力，试件两端必须平行，平行度要求≤0.02%h；并且与试件轴线垂直，垂直度＜0.25°。两端面应制作得光滑以减少磨擦力的影响。

五、实验结果整理

1． 强度指标计算

          压缩屈服极限         

          压缩强度极限         

 

第二篇：低碳钢拉伸实验报告—打印填写最终上交

材料力学实验报告(一)

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