史上最全，金屬材料的壓縮試驗全面解析！

1.測定壓縮時低碳鋼的屈服極限 σs和鑄鐵的強度極限σb。

2.觀察低碳鋼和鑄鐵壓縮時的變形和破壞現(xiàn)象，并進行比較。

二、實驗儀器和量具

1、電子萬能試驗機。

科準測控5噸電子萬能試驗機

1. 游標卡尺

三、試樣制備

低碳鋼和鑄鐵等金屬材料的壓縮試件一般制成圓柱形，為了對比不同材料在相同實驗條件下的抗壓性能。國家標準對壓縮試件的高度ho和直徑 do的比值做了規(guī)定：1≤ho/do≤3。當(dāng)試件承受壓縮時，試件上下兩面與試驗機上下壓盤之間產(chǎn)生很大的摩擦力，若 ho/do≤1，摩擦力將阻礙試件上部和下部的橫向變形，導(dǎo)致測得的抗壓強度比實際值偏高；若ho/do≤3，摩擦力對試件的橫向變形影響將有所減小，但是對試件的穩(wěn)定性影響大大增加。為了減小摩擦力對試件的影響、避免試件由于穩(wěn)定性不高而發(fā)生彎曲，金屬材料的壓縮試件的尺寸一般規(guī)定為；1 ≤ho/do≤3。金屬壓縮試件如圖 2.33 所示。

圖2.33 金屬壓縮試樣

四、實驗原理

壓縮實驗是在電子萬能試驗機上進行的。為了盡量使試件承受軸向壓力，試件兩端面必須完全平行，并且與試件軸線垂直。

(一) 低碳鋼壓縮實驗

低碳鋼壓縮曲線如圖 2.34 所示。當(dāng)載荷超過比例載荷 Pp后，開始出現(xiàn)變形增長較快的一小段，表明試件進人屈服階段，載荷達到屈服載荷Ps。低碳鋼壓縮實驗的屈服現(xiàn)象沒有拉伸實驗時那么明顯，所以在確定屈服載荷Ps時，要仔細觀察。

屈服階段之后，曲線繼續(xù)上升，這是由于塑性變形迅速增長，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)重新進行排列，試件橫截面面積也隨之增大,相應(yīng)地能承受更大的載荷，試件被壓成腰鼓狀,最終壓制成餅狀而不破裂,所以無法測出最大載荷。低碳鋼試件最后被壓成鼓形而不破裂，所以無法求出最大載荷及強度極限。

（二）鑄鐵壓縮實驗

鑄鐵壓縮曲線如圖2.35所示。鑄鐵試件壓縮時，在達到最大載荷Fb之前，將會出現(xiàn)較為明顯的變形，當(dāng)載荷達到最大載荷Fb時試件發(fā)生破裂。鑄鐵試件破裂表面與試件軸線呈45°左右傾斜，破壞主要是由切應(yīng)力引起的。

五、試驗步驟

1、打開計算機、試驗機電源。

2、在計算機桌面雙擊“TestExpert.NET”圖標，啟動實驗軟件。

3、選擇登錄用戶名，輸入密碼登錄軟件，進入軟件主界面。

4、點擊“聯(lián)機”按鈕。

5、點擊“啟動”按鈕，這時按鈕由灰暗變明亮。

6、安裝試件：首先將試件水平放置在壓置盤的正中間位置，然后通過手動盒移動活動橫梁至上壓盤與試件上端之間的距離為 1~2 mm，試件安裝完畢。(注意：為了安全起見，活動橫梁在“上行”或“下行”時要控制好移動速度。）

7、點擊“方法M”，從下拉菜單中選擇實驗名稱，用鼠標雙擊即可打開。

8、切換到“方法定義”頁，檢查當(dāng)前打開的實驗方法參數(shù)設(shè)置，修改編輯打印文檔，然后進行保存或另存。

9、切換到“實驗操作”頁。

10、各通道清零：軟件可以設(shè)置自動清零或手動清零，手動清零在各通道顯示，表頭上單擊鼠標右鍵，彈出一個快捷菜單，點擊清零即可。

11、點擊“開始實驗”按鈕開始實驗。在儀器正常運行時，請注意人身安全，實驗過程中請勿遠離試驗機，萬一發(fā)生緊急情況，請按下急停開關(guān)。

12、根據(jù)提示輸入實驗名，輸入后數(shù)據(jù)將被存入數(shù)據(jù)庫。若是進行低碳鋼壓縮實驗，當(dāng)軟件檢測到壓縮力達到60kN（參數(shù)設(shè)置的力，也可以設(shè)置為其他力）時，會自動結(jié)束本次實驗；若是進行鑄鐵壓縮實驗，當(dāng)軟件監(jiān)測到試件斷裂，會自動結(jié)束本次實驗。

13、完成一組實驗后，可以進人數(shù)據(jù)處理界面查看數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果和統(tǒng)計值，還可以分析實驗結(jié)果，打印輸出。

14、實驗結(jié)束后，關(guān)機、斷電。

審核編輯：劉清