一、实验目的

1.   测定低碳钢压缩时的屈服强度。

2.   测定铸铁压缩时的抗压强度。

3.   观察低碳钢和铸铁压缩时变形的特点和破坏现象，并进行比较。

二、实验设备

1.  电子万能材料试验机

2.   计算机

3.   游标卡尺

三、实验原理

    低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件，一般制成圆柱形。为消除尺寸影响，金属材料的压缩破坏试验所用试件，对于试件高h₀与直径d₀的关系为1≤h₀/d₀≤2，并要求试件两端面平行，以保证试件能承受轴向力。

    低碳钢压缩时，较难观察到象拉伸变形时那样明显的屈服阶段，屈服过后，塑性变形迅速增长，试件横截面积随之迅速增大，载荷相应增加，压缩曲线持续上升，低碳钢试件最后压成饼状而不破裂，所以压缩时无法测出其抗压强度。

    铸铁试件作压缩试验时，在达到最大载荷F_b前，可观察到较拉伸时明显的变形，达到最大载荷F_b 时试件已呈鼓形，同时试件表面出现与其轴线成约45°的倾斜裂纹。

四、实验步骤

1.   试件准备：取标准低碳钢、铸铁试样，测量试件直径d₀，计算面积A₀(互相垂直方向各一次，取平均值)。

2.   将试件两端面清除干净，准确地放在试验机下压头的球形承垫的中心处，以使试件承受轴向力，用控制盒调节上压头使其尽量靠近试样，但一定不要接触。

3.    双击计算机屏幕上的试验机图标，启动主程序，点击“系统配置”→“运行参数”，调节横坐标为5mm。

4.    点击通讯→联机。负荷清零、位移清零。点击“RUN”开始试验。

5.    铸铁压缩：听到断裂声音后点击“STOP”，操作控制盒上升取出试样。

6.    低碳钢压缩：当载荷达到50KN后点击“STOP”，操作控制盒上升取出试样。

7.    保存数据。

8.  调出所存数据，点击“打印” →打印一组曲线。点击读点图标，记录低碳钢的屈服力和铸铁的最大力。

9.   试验完成后，关闭程序。

五、实验结果的处理

1.  
计算低碳钢的屈服强度和铸铁的抗压强度：

2.   将有关数据填入试验报告，并进行分析讨论。

六、分析讨论题

1.   压缩试件为什么不能过长(高度h₀＞2d₀)?

2.   能否测定低碳钢的抗压强度?

3.   为什么铸铁试件沿与轴线成约45°倾斜面破坏?

4.   根据低碳钢和铸铁拉伸和压缩试验结果，综合比较塑性材料和脆性材料的力学性能以及它们的破坏形式。

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