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碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验、实验目的
1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限Gs,强度极限ab,延伸率6和断面收缩率中,测定铸铁拉伸时的强度极限仃,
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(P86作了统一规定,如图1所示:用于测量拉伸变形的试件中段长度(标距L0)与试直径do必零满足L0/注=10或5,其延伸率分别记做和610和
2、压缩试样:低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般做成很短的圆柱形,避免压弯,一般规定试件高度h直径d的比值在下列范围之内:hKd ;3图2为了保证试件承受轴向压力,加工时应使试件两个端面尽可能平行,并与试件轴线垂直,为了减少两端面与实验机承垫之间的摩擦力,试件两端面应进行磨削加工,使其光滑。
四、实验原理图2为实验机绘出的碳钢拉伸P11100%铸铁试件在变形极小时,就达到最大载荷Pb而突然发生断裂。没有屈服和颈缩现象,具强度极限远小于低碳钢的强度极限。图4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Ps也基本相同,所以说,低碳钢材料在压缩时的E和仃s都与拉伸时大致相同,低碳钢的塑性好,由于泊松效应,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。图4图5图5为铸铁试件压缩图,P5倍,当达到最大载荷此时铸铁试件会突然破裂,断裂面法线与试件轴线大致成450550的倾角,这表面,铸铁压缩破坏主要是由剪应力引起的。
五、实验步骤低碳钢拉伸实验步骤:
1、测量试样尺寸测定试样初始横截面面积A。时,在标距L。的两端及中部三个位置上,沿两个互相垂直的方向,测量试样直径,以其平均值计算各横截面面积,取三个横截面面积中的最小值为Ao0
2、检查实验机的夹具是否安装好,各种限位是否在实验状态下就位;
3、安装试件。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;
4、启动下降按钮将试件移下,停止安装好试件,进行调零,回到实验初始状态;
5、根据实验设定,启动实验开关进行加载,注意观察实验中的试件及计算机上的曲线变化;
6、实验完成,保存记录数据;
7、试件破坏后(非破坏性实验应先卸载),断开控制器并于,于动力系统及计算机系统,清理还原。铸铁压缩实验步骤:
1、测量试样尺寸,测量试样两端及中间等三处截面的直径,取三处中最小一处的平均直径do作为计算原截面积A。之用。
2、调整实验机,选择测力度盘,调整指针对准零点,并调整自动绘图器。电子万能实验机按软件操作指南步骤进行。
3、安装试样,将试样两端面涂上润滑油,然后准确地放在实验机活动台支承垫的中心上。
4、检查及试车液压实验机试车时将实验机活动台上开,试件亦随之上升,当试件上端面接近承垫时应减慢活动台上升速度,避免突然接触引起剧烈加载,当试件与上承垫刚接触时,将自动绘图笔调整好,使它处于工作状态,用慢速预加少量载荷。然后卸载近零点,以检查实验机工作是否正常。
5、进行实验铸铁试件,缓慢而均匀地加载,同时使用自动绘图装置绘出P800=31.25%断面收缩率:A4)5)/(2_10A0灰铸铁直径d:9.92mm9.90mm,平均值9.91mm铸铁的强度极限:PbAn0=54.642KN/(3,1_10A-4mm)=176.3MPa
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