铸铁低碳钢的力学性质实验报告.docVIP

完美WORD格式整理 专业资料分享 工程力学实验报告 实验组别： 组 实验者姓名： 实验日期： 实验一 金属的拉伸实验 一、实验目的及要求 1.观察材料拉伸时的负荷位移曲线，了解拉伸变形的几个阶段。2.测定低碳钢材料的屈服强度，拉伸强度，延伸率和断面吸收率。 测定铸铁材科抗拉强度，延伸率，断面吸收率。4.比较低碳钢与铸铁拉伸时的力学性质。5.比较了解电子万能材料试验机构构造及工作原理。 实验原理用拉伸力将试样拉伸，一般拉至断裂以便测定其力学性能。 实验设备机器型号：CSS-44100电子万能材料试验机量程： 最大扭荷100KN测量直径的量具：千分尺 精度：0.01mm测量长度的量具：游标卡尺 精度：0.02mm 四、实验步骤1.测量试样尺寸，在试样上做出标距标记2.试验机准备3.安装试样4.进行试验5.储存试验结果，并取下试样6.测量断后试样尺寸7.恢复原状 五、实验数据及计算结果 实验材料 实验前 实验后 截面尺寸d1(mm) 截面面积A1 (mm2) 标距L1 (mm) 断口截面尺寸 d2(mm) 截面面积A2 (mm2) 断后长度L2 (mm) 测量部位 沿两正交反向测得的数值(mm) 平均值(mm) 最小平均值(mm) 沿两正交反向测得的数值(mm) 平均值 (mm) 低碳钢 上 1 10.00 10.30 10.30 83.28 49.42 1 6.38 6.42 32.35 62.88 2 10.60 中 1 9.98 10.49 2 11.00 2 6.46 下 1 10.80 11.00 2 11.20 铸铁 上 1 10.00 9.95 9.95 77.72 49.00 1 9.90 9.88 76.63 49.64 2 9.90 中 1 10.00 9.96 2 9.92 2 9.86 下 1 9.88 9.86 2 9.84 实验材料 屈服强度 抗拉强度 伸长率 (%) 断面收缩率 (%) 载荷(N) 强度(Mpa) 载荷(N) 强度(Mpa) 低 碳 钢 25371.42 304.65 35657.14 428.16 27.23 61.16 铸 铁 无 无 12800.03 164.69 1.31 1.40 绘制低碳钢拉伸时的应力应变曲线 铸铁拉伸时的应力应变曲线 画出低碳钢和铸铁的断口草图，并说明其特征 铸铁低碳钢 铸铁 低碳钢 九、 思考题 用统一材料制作的长、短比例制件各一根，拉伸试验所测得的屈服强度、抗拉强度、断面收缩率和延伸率都相同吗？ 答：相同，因为延伸收缩率与试件的标距长度有关，比例试件的横截面积和长度存在一定比例关系。 实验二 金属的压缩实验 一、材料力学压缩试验目的及要求 1.测定压缩时低碳钢的屈服强度和铸铁的抗压强度 2.观察低碳钢和铸铁试样压缩时的变形和破坏特征二、实验原理用压缩力将试样压缩，一般延性材料压至屈服，脆性材料压至断裂以测定压缩时的力学性能三、实验设备1.电子万能材料试验机2.游标卡尺3.千分尺四、实验步骤1.测量试样尺寸2.试验机准备3.安装试样4.进行试验5.结束工作，恢复原样五、实验数据及计算结果1.实验前数据 材料 试样中点处原始直径d0(mm) （1） （2） 平均 低碳钢 10.12 10.28 10.20 铸铁 10.52 10.68 10.60 2. 实验记录及材料力学性能计算 材料 屈服载荷 Ps / kN 屈服极限 σs / MPa 最大载荷 Pb / kN 抗压强度 σb / MPa 低碳钢 23714.29 290.36 —— —— 铸铁 —— —— 78400.00 888.86 试样破坏断面形状图及破坏原因分析 材料 低碳钢 铸铁 破坏面示意图 破坏原因分析 低碳钢为代表的塑性材料，由于硬度小,富有延展性,抗压强度低,在压缩过程中,当应力小于屈服应力时,其变形情况与拉伸时基本相同;但当达到屈服应力后,试件会产生横向塑性变形，随着压力的继续增加,试件的横截面面积不断变大,同时由于试样两端面与试验机支承垫板间存在摩擦力，约束了这种横向变形，故试样出现显著的鼓胀,呈鼓形. 以铸铁材料为代表的脆性金属材料，由于塑性变形很小，所以尽管有端面摩擦，鼓胀效应却并不明显。当应力达到一定值后，试样在与轴线大约成45°～