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至低碳钢和铸铁压缩检测_0

2021-11-20

低碳钢和铸铁压缩检测

1、实验目的
(1)比较低碳钢和铸铁紧缩变形和破坏现象回油管无油流出。
(2)测定低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。
(3)比较铸铁在拉伸和紧缩两种受力情势下的机械性能、分析其破坏缘由。
2、验仪器和装备
(1)万能材料实验机。
(2)游标卡尺。
3、试件介绍
根据国家有关标准,低碳钢和铸铁等金属材料的紧缩试件1般制成圆柱形试件。低碳钢紧缩试件的高度和直径的比例为3:2,铸铁紧缩试件的高度和直径的比例为2:1。试件均为圆柱体。
4、实验原理及方法
紧缩实验是研究材料性能经常使用的实验方法。对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤其适合。通过紧缩实验视察材料的变形进程、破坏情势,并与拉伸实验进行比较,可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响,从而对材料的机械性能有比较全面的认识。
紧缩实验在压力实验机上进行。当试件受压时,其上下两端面与实验机支持之间产生很大的磨擦力,使试件两真个横向变形遭到阻碍,故紧缩后试件呈鼓形。磨擦力的存在会影响试件的抗压能力乃至破坏情势。为了尽可能减少磨擦力的影响,实验时试件两端必须保证平行,并与轴线垂直,使试件受轴向压力。另外。端面加工应有较高的光洁度。
低碳钢紧缩时也会产生屈服,但其实不象拉伸那样有明显的屈服阶段。因此,在测定Ps时要特别注意视察。在缓慢均匀加载下,测力指针等速转动,当材料产生屈服时,测力指针转动将减慢,乃至倒退。这时候对应的载荷即为屈服载荷Ps。屈服以后加载到试件产生明显变形即停止加载。这是由于低碳钢受压时变形较大而不破裂,因此愈压愈扁。横截面增大时,其实际应力不随外载荷增加而增加,故不可能得到最大载荷Pb,因此也得不到强度极限σb,所以在实验中是以变形来控制加载的。
铸铁试件紧缩时,在到达最大载荷Pb前出现较明显的变形然后破裂,此时实验机测力指针迅速倒退,从动针读取最大载荷Pb值,铸铁试件最后略呈故形,断裂面与试件对新兴国家出口比重也将大为提升轴线大约呈45°。
5、实验步骤
(1)实验机准备。根据估算的最大载荷,选择适合的示力度盘(量程)按相应的操作规程进行操作。(1般根据材料的不同宜选择300KN液压万能实验机和600KN液压万能实验机)
(2)丈量试件的位移控制所谓的 3闭环控制直径和高度。丈量试件两端及中部3处的截面直径,取3处中最小1处的平均直径计算横截面面积。
(3)将试件放在实验机活动台球形支持板中心处。
(4)开动实验机,使活动台上升,对试件进行缓慢均匀加载,加载速度为0.5mm/min。对低碳钢,要及时记录其屈服载荷,超过屈服载荷后,继续加载,将试件压成鼓形便可停止加载。铸铁试件加压至试件破坏为止,记录最大载荷。
(5)取出试件,将实验机恢复原状。视察试件。
实验后材料破坏情况
视察低碳钢铸铁两种材料的破坏变形情况,分析缘由:
低碳钢:试样逐步被压扁,构成圆鼓状。这类材料延展性很好,不会被压断,紧将灌入室放入水中缩时产生很大的变形,上下两端面受磨擦力的牵制变形小,而中间受其影响逐步减弱。
铸铁:紧缩时变形很小,承受很大的力以后在大约45度方向产生剪切断裂,说明铸铁材料受压时其抗剪能力小于抗压能力。