文档介绍：【实验目的】
、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。
(比例极限Rp、下屈服强度ReL、强度极限Rm、延伸率A、断面收缩率Z等等)。
3. 确定铸铁在拉伸时的力学机械性能。
。
【实验设备】
微机控制电子万能试验机;
游标卡尺。
3、记号笔
4、低碳钢、铸铁试件
【实验原理】
1、拉伸实验
低碳钢试件拉伸过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D转换和处理,并输入计算机,得到F-Dl曲线,即低碳钢拉伸曲线,见图1。
对于低碳钢材料,由图1曲线中发现OA直线,说明F正比于Dl,此阶段称为弹性阶段。屈服阶段(B-C)常呈锯齿形,表示载荷基本不变,变形增加很快,材料失去抵抗变形能力,这时产生两个屈服点。其中,B¢点为上屈服点,它受变形大小和试件等因素影响;B点为下屈服点。下屈服点比较稳定,所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷Fs时,必须缓慢而均匀地加载,并应用ss=Fs/ A0(A0为试件变形前的横截面积)计算屈服极限。
图1低碳钢拉伸曲线
屈服阶段终了后,要使试件继续变形,就必须增加载荷,材料进入强化阶段。当载荷达到强度载荷Fb后,在试件的某一局部发生显著变形,载荷逐渐减小,直至试件断裂。应用公式
sb=Fb/A0计算强度极限(A0为试件变形前的横截面积)。
根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积,计算出低碳钢的延伸率d和端面收缩率y,即
,
式中,l0、l1为试件拉伸前后的标距长度,A1为颈缩处的横截面积。
2、压缩实验
铸铁试件压缩过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D转换和处理,并输入计算机,得到F-Dl曲线,即铸铁压缩曲线,见图2。
图2 铸铁压缩曲线
对铸铁材料,当承受压缩载荷达到最大载荷Fb时,突然发生破裂。铸铁试件破坏后表明出与试件横截面大约成45°~55°的倾斜断裂面,这是由于脆性材料的抗剪强度低于抗压强度,使试件被剪断。
材料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示。铸铁受压时曲线上没有屈服阶段,但曲线明显变弯,断裂时有明显的塑性变形。由于试件承受压缩时,上下两端面与压头之间有很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形。
铸铁压缩实验的强度极限:sb=Fb/A0(A0为试件变形前的横截面积)。
【实验步骤及注意事项】
1、拉伸实验步骤
(1)试件准备:在试件上划出长度为l0的标距线,在标距的两端及中部三个位置上,沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值,再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d0。
(2)试验机准备:按试验机®计算机®打印机的顺序开机,开机后须预热十分钟才可使用。按照“软件使用手册”,运行配套软件。
(3)安装夹具:根据试件情况准备好夹具,并安装在夹具座上。若夹具已安装好,对夹具进行检查。
(4)夹持试件:若在上空间试验,则先将试件夹持在上夹头上,力清零消除试件自重后再夹持试件的另一端;若在下空间试验,则先将试件夹持在下夹头上,力清零消除试件自重后再夹持试件的另一端。
(5)开始实验:点击主机小键盘上的试样保护键,消除夹持力;位移清零;按运行命令按钮,按照软件设定的方案进行实验。
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