1.測(cè)定壓縮時(shí)低碳鋼的屈服極限 σs和鑄鐵的強(qiáng)度極限σb。

2.觀察低碳鋼和鑄鐵壓縮時(shí)的變形和破壞現(xiàn)象，并進(jìn)行比較。

二、實(shí)驗(yàn)儀器和量具

1、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。

科準(zhǔn)測(cè)控5噸電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)

1. 游標(biāo)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(duì)比不同材料在相同實(shí)驗(yàn)條件下的抗壓性能。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(shí)，試件上下兩面與試驗(yàn)機(jī)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(cè)得的抗壓強(qiáng)度比實(shí)際值偏高；若ho/do≤3，摩擦力對(duì)試件的橫向變形影響將有所減小，但是對(duì)試件的穩(wěn)定性影響大大增加。為了減小摩擦力對(duì)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(shí)驗(yàn)原理

壓縮實(shí)驗(yàn)是在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)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(shí)驗(yàn)

低碳鋼壓縮曲線如圖 2.34 所示。當(dāng)載荷超過(guò)比例載荷 Pp后，開(kāi)始出現(xiàn)變形增長(zhǎng)較快的一小段，表明試件進(jìn)人屈服階段，載荷達(dá)到屈服載荷Ps。低碳鋼壓縮實(shí)驗(yàn)的屈服現(xiàn)象沒(méi)有拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)那么明顯，所以在確定屈服載荷Ps時(shí)，要仔細(xì)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(zhǎng)，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)重新進(jìn)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(wú)法測(cè)出最大載荷。低碳鋼試件最后被壓成鼓形而不破裂，所以無(wú)法求出最大載荷及強(qiáng)度極限。

（二）鑄鐵壓縮實(shí)驗(yàn)

鑄鐵壓縮曲線如圖2.35所示。鑄鐵試件壓縮時(shí)，在達(dá)到最大載荷Fb之前，將會(huì)出現(xiàn)較為明顯的變形，當(dāng)載荷達(dá)到最大載荷Fb時(shí)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(yàn)步驟

1、打開(kāi)計(jì)算機(jī)、試驗(yàn)機(jī)電源。

2、在計(jì)算機(jī)桌面雙擊“TestExpert.NET”圖標(biāo)，啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)軟件。

3、選擇登錄用戶名，輸入密碼登錄軟件，進(jìn)入軟件主界面。

4、點(diǎn)擊“聯(lián)機(jī)”按鈕。

5、點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕，這時(shí)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(guò)手動(dòng)盒移動(dòng)活動(dòng)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(jiàn)，活動(dòng)橫梁在“上行”或“下行”時(shí)要控制好移動(dòng)速度。）

7、點(diǎn)擊“方法M”，從下拉菜單中選擇實(shí)驗(yàn)名稱，用鼠標(biāo)雙擊即可打開(kāi)。

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

9、切換到“實(shí)驗(yàn)操作”頁(yè)。

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

11、點(diǎn)擊“開(kāi)始實(shí)驗(yàn)”按鈕開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。在儀器正常運(yùn)行時(shí)，請(qǐng)注意人身安全，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中請(qǐng)勿遠(yuǎn)離試驗(yàn)機(jī)，萬(wàn)一發(fā)生緊急情況，請(qǐng)按下急停開(kāi)關(guān)。

12、根據(jù)提示輸入實(shí)驗(yàn)名，輸入后數(shù)據(jù)將被存入數(shù)據(jù)庫(kù)。若是進(jìn)行低碳鋼壓縮實(shí)驗(yàn)，當(dāng)軟件檢測(cè)到壓縮力達(dá)到60kN（參數(shù)設(shè)置的力，也可以設(shè)置為其他力）時(shí)，會(huì)自動(dòng)結(jié)束本次實(shí)驗(yàn)；若是進(jìn)行鑄鐵壓縮實(shí)驗(yàn)，當(dāng)軟件監(jiān)測(cè)到試件斷裂，會(huì)自動(dòng)結(jié)束本次實(shí)驗(yàn)。

13、完成一組實(shí)驗(yàn)后，可以進(jìn)人數(shù)據(jù)處理界面查看數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和統(tǒng)計(jì)值，還可以分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，打印輸出。

14、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)機(jī)、斷電。

審核編輯：劉清