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低碳钢压缩试样（直径15*20）Q235压缩试件厂家直销
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型号：低碳钢压缩试样（直径15*20）Q235压缩试件厂家直销
品牌：佳盟新科
配件适用对象：力学实验室
所在地区：武汉
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留言内容：低碳钢拉伸试验介绍
本文将给大家介绍一下低碳钢的拉伸试验。
一、低碳钢拉伸试验目的
1、通过观察低碳钢在拉伸时的各种现象，并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限&s ,强度极限&b ,延伸率&和断面收缩率& 。
1、&学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。
3、试验中要注意观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。测定该试样所代表材料的FS、Fb和&Dl等值。
二、低碳钢拉伸试验仪器设备和量具
50KN，单向引伸计，钢板尺，游标卡尺。
三、试件制备
实验证明，试件尺寸和形状对实验结果有影响。为了便于比较各种材料的机械性能，国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。根据国家标准，（GB6397-86），将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下：&
标距长度L0
横截面积A0
圆试件直径d0
表示延伸率的符号
11.3&A0或10d0
5.65&A0或5d0
本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件(图2－1),实验段直径d0=10mm ,标距l0=100mm&
图2-1低碳钢拉伸试件
四、低碳钢拉伸试验原理和方法
在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径d0和标距ld0。实验时，首先将试件安装在实验机的上、下夹头内，并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量实验段的变形。然后开动实验机，缓慢加载，与万能材料试验机相联的电脑会自动绘制出载荷-变形曲线（F&&Dl曲线，见图2－2）或应力-应变曲线（&&&曲线，见图2－3），随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：
图2-2 F&&Dl曲线
图2-3 &&&曲线
4.1 低碳钢拉伸曲线分析
4.1.1、弹性阶段（Ob段）
在拉伸的初始阶段， &&&曲线曲线（Oa段）为一直线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。线性段的最高点称为材料的比例极限（&p），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。
线性阶段后， &&&曲线不为直线（ab段），应力应变不再成正比，但若在整个弹性阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回，载荷卸到零时，变形也完全消失。卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限（&e），一般对于钢等许多材料，其弹性极限与比例极限非常接近。
4.1.2、屈服阶段（bc段）
超过弹性阶段后，应力几乎不变，只是在某一微小范围内上下波动，而应变却急剧增长，这种现象成为屈服。使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限（&s ）。
当材料屈服时，如果用砂纸将试件表面打磨，会发现试件表面呈现出与轴线成45&斜纹。这是由于试件的45&斜截面上作用有最大切应力，这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的，故称为滑移线。
4.1.3、硬化阶段（ce段）
经过屈服阶段后，应力应变曲线呈现曲线上升趋势，这说明材料的抗变形能力又增强了，这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载，则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线（如d-d&斜线），其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。当载荷卸载到零时，变形并未完全消失，应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变，相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。卸载完之后，立即再加载，则加载时的应力应变关系基本上沿卸载时的直线变化。因此，如果将卸载后已有塑性变形的试样重新进行拉伸实验，其比例极限或弹性极限将得到提高，这一现象称为冷作硬化。
在硬化阶段应力应变曲线存在一最高点，该最高点对应的应力称为材料的强度极限（&b），强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷Fb。
4.1.4、颈缩阶段（ef段）
试样拉伸达到强度极限&b之前，在标距范围内的变形是均匀的。当应力增大至强度极限f之后，试样出现局部显著收缩，这一现象称为颈缩。颈缩出现后，使试件继续变形所需载荷减小，故应力应变曲线呈现下降趋势，直至最后在f点断裂。试样的断裂位置处于颈缩处，断口形状呈杯状，这说明引起试样破坏的原因不仅有拉应力还有切应力。
五、低碳钢拉伸试验步骤
5.1试验前准备步骤
1、依次打开计算机、变压器，并按下主机外罩上的&复位&按钮启动试验机。
2、双击桌面上的试验软件图标，进入软件操作系统。
3、点击&试验操作&，打开实验操作界面，做拉伸试验时，在软件操作系统的&控制面板&上选取&拉向&。
4、用游标卡尺测量试样的直径和标距，并记录。在试件的标距范围内测量试件三个横截面处的截面直径，在每个截面上分别取两个相互垂直的方向各测量一次直径。取六次测量的平均值做为原始直径d0，并据此计算试件的横截面面积A0 。测量标距时，要用游标卡尺测量三次，并取三次测量结果的平均值作为试件的原始长度l0。
⑴ 装夹拉伸试样。通过试验机的&上升&、&下降&按钮把横梁调整到方便装试件的位置，再把上钳口松开，夹紧试样的上端；
⑵ 使横梁下降，当试样能够夹在下钳口时，停止；
⑶ 在实验操作界面上把负荷、峰值、变形、位移、时间清零，夹紧下钳口；
⑷ 在&控制面板&上选择&位移控制&，采用0.2mm/min的速度使横梁下降，消除预紧力，使负荷变为零；
⑸ 装夹引伸计，并检查引伸计是否已正确连接到计算机主机的端口上；加载速度选0.5mm/min；
⑹ 单击&新建试样&按钮，输入试件的有关信息，包括直径（或长、宽）、标距，然后点击&新建试样& 按钮，再点击&确认&。
⑺ 再次把负荷、峰值、变形、位移、时间等各项分别清零。
⑻ 单击&位移方式&，切换为&取引伸计&模式。在取引伸计模式下，点击&开始&按钮，开始实验。当试件即将进入屈服阶段时，屏幕会弹出对话框提示取下引伸计，此时要迅速取下引伸计。因为此后试件将进入屈服阶段，在载荷&变形图上将看到一个很长的波泿形曲线（表明试件处于流塑阶段），应力变化不大，但应变大大增加。如果不取下引伸计，引伸计将被拉坏。接着材料进入强化阶段，可将加载速度调至5mm/min，继续实验直至试样拉断。在实验过程中，注意观察屈服（流动）、强化，卸载规律、颈缩、断裂等现象。
⑼ 试样拉断后，立即按&停止&按钮。然后点取&保存数据& 按钮，保存试验数据。取下试样，先将两段试件沿断口整齐地对拢，量取并记录拉断后两标距点之间的长度l1，及断口处最小的直径d1，并计算断后面积。
⑽ 数据处理。单击菜单栏中的&试验分析&，并在相应的对话中选择需要计算的项目。然后单击&自动计算&。需要打印时单击&试验报告&按钮，把需要输出的选项移到右侧的空白框内，在曲线类型栏中选择应力---应变曲线，单击&确定&铵钮后打印试验报告。
六、低碳钢拉伸试验结果处理
记录试件的屈服抗力Fs和最大抗力Fb。试件断裂后，测量断口处的最小直径d1和标距间的距离l1。依据测得的实验数据，计算低碳钢材料的强度指标和塑性指标。
6.1、低碳钢强度指标
屈服极限：&s=Fs/A0 其中，A0=&d20/4
强度极限：&b=Fb/A0&&
6.2、低碳钢塑性指标
延伸率：&10=（l1-l0/l0）100%
断面收缩率：&==（A1-A0/A0）100%
七、低碳钢简要介绍
7.1、低碳钢概念
什么是低碳钢?低碳钢(low carbon steel)又称软钢，是碳含量小于0.30%的非合金钢。低碳钢因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。
7.2、低碳钢特点
低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，正火处理可以改善其切削加工性。
低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时，铁素体刮碳、氮过饱和，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低，这种现象称为淬火时效。低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中自碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚集在位错线周围。这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团(柯垂耳气团)。它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低，这种现象称为形变时效。形变时要比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性，在低碳钢的拉伸曲线上有明显的上、下两个屈服点。自上屈服点出现直到屈服延伸结束，在试样表面出现由于不均匀变形而形成的表面皱褶带，称为吕德斯带。不少冲压件往往因此而报废。其防止方法有两种。一种高预形变法，预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带，因此预形变的钢在冲压之前放置时间不宜过长。另一种是钢中加入铝或钛，使其与氮形成稳定的化合物，防止形成柯氏气团引起的形变时效。
7.3、低碳钢的用途
低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板，用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；还轧成棒材，用于制作强度要求不高的机械零件。含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削， 常用於制造链条， 铆钉， 螺栓， 轴等。 低碳钢在使用前一般不经热处理，碳含量在0.15%以上的经渗碳或氰化处理，用于要求表层温度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。
7.4、低碳钢的力学特性
低碳钢为塑性材料.开始时遵守胡克定律沿直线上升，比例极限以后变形加快，但无明显屈服阶段。相反地，图形逐渐向上弯曲。这是因为在过了比例极限后，随着塑性变形的迅速增长，而试件的横截面积逐渐增大，因而承受的载荷也随之增大。
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&&&&&更多的、、、等仪器设备资料，请登陆广东越联仪器有限公司官方网站.tw第二章：第二节 拉伸和压缩时材料的机械性能
第二节 拉伸和压缩时材料的机械性质
&&&&二、铸铁拉伸的应力应变图分析
&&&&右图A为铸铁拉伸的s-e曲线。由图可以看出，s-e曲线中无直线部分，但是，应力较小时的一段曲线很接近于直线，故虎克定律还可以适用。铸铁拉伸时无屈服现象和颈缩现象，试件在断裂时无明显的塑性变形，断开平齐，强度极限较低。例如灰铸铁的强度极限sb=205MPa。
铸铁拉伸应力应变曲线
&&&&&&&&&&&&
&&&&三、低碳钢和铸铁压缩的应力应变图分析
&&&&低碳钢在静压缩试验中，当应力小于比例极限或屈服极限时，它所表现的性质与拉伸时相似。而且比例极限与弹性模量的数值与拉伸试验所得到的大致相同，屈服极限也一样。当应力超过弹性极限以后，材料发生显著的塑性变形，圆柱形试件的高度缩短，直径增大。由于试验机平板与试件两端有摩擦力，致使试件两端的横向变形受到阻碍，于是试件呈现鼓形(图B)。随着载荷逐渐增加，试件继续变形，最后压成饼状。由于塑性良好的材料在压缩时，不会发生断裂，所以测不出材料的强度极限。图B是低碳钢受压缩时的应力应变曲线。
&&&&&&&&作为跪性材料，铸铁在压缩试验时所显示的机械性能的最大特点是抗压强度限比抗拉强度限高出数倍。图C是铸铁试块压缩时的应力应变曲线，图上虚线是拉伸时的s-e曲线，由图可见铸铁压缩时的s-e曲线也没有直线部分和屈服阶段，它是在很小的变形下出现断裂的。断裂的截面与轴线大约成45度角，这一现象说明，铸铁受压时，在其与轴线相交45度角的各斜截面上作用着最大剪应力，铸铁正是在这一剪应力作用下剪断的。
&&&&低碳钢和铸铁在拉伸与压缩时的机械性能反映了塑性材料和脆性材料的机械性能。比较两者，可以得到塑性材料和脆性材料机械性能的主要区别为:
&&&&1．塑性材料在断裂时有明显的塑性变形；而脆性材料在断裂时变形很小。
&&&&2．塑性材料在拉伸和压缩时的弹性极限、屈服极限和弹性模量都相同，它的抗拉和抗压强度相同。而脆性材料的抗压强度远高于抗拉强度。因此，脆性材料通常用来制造受压零件。应当注意，把材料划分成塑性和脆性两类是相对的，有条件的。随着温度、外力情况等条件的变化，材料的机械性能也会发生变化。
&&&&列出了常用材料在常温静载荷条件下的部分机械性能。各种材料的机械性能数据可查阅。导读：1．拉伸实验中你是怎样测量试样直径的？为什么采用这种方法？你有其他方法测量直径吗，保证实验结果的有效性，3.通过拉伸实验你觉得低碳钢的塑性性能如何？你的依据是什么？铸铁呢？，低碳钢属于塑性材料，铸铁属于脆性材料，5.结合你已经做过的拉伸、压缩实验，6.对于拉伸实验，一．实验目的：，3.观察不同材料的试样在压缩时的变形和破坏现象，二．实验设备及工具：，塑性材料和脆性材料压缩时的力学性能，（既在实
1．拉伸实验中你是怎样测量试样直径的？为什么采用这种方法？你有其他方法测量直径吗？你的依据是什么？
利用游标卡尺，在试件上三个不同位置各垂直测量两次直径，取其平均值的最小值作为试件的直径。这样做的目的是消除偶然性误差，保证试件直径测量的准确性，保证实验结果的有效性。也可以采用螺旋测微器进行同样的测量。
2.两种试样的断口形状是什么样的？怎样解释这种结果？
低碳钢塑性大，拉伸时经变形——延长——断裂的过程。所以断口变形严重，细长。铸铁件塑性极差，一般不变形，断口呈突然整齐断裂。
3.通过拉伸实验你觉得低碳钢的塑性性能如何？你的依据是什么？铸铁呢？
低碳钢属于塑性材料，拉伸过程中有明显的屈服阶段，有明显的颈缩间断（又称断裂阶段）。铸铁属于脆性材料，拉伸过程中没有明显的屈服阶段，没有明显的颈缩间断。
4.低碳钢的极限载荷是断裂时的载荷吗？在颈缩阶段，试样的应力是增大还是减小？ 不是，此时试件已经发生缩颈，其最小截面面积小于初始测量截面面积。所需要的拉力相应减小，其应力也相应减小
5.结合你已经做过的拉伸、压缩实验，请分析低碳钢的载荷-位移曲线有什么共同点和不同点？
低碳钢在拉伸和压缩过程中都经历屈服点，并且在图像上都有一段荷载基本不变（小范围的波动），但其长度有所变化的阶段。并且经过计算可以发现，压缩时的弹性模量和屈服极限δs都与拉伸时大致相同。
6.对于拉伸实验，你有什么体会？你有什么建议？
一．实验目的：
1.学习了解电子万能试验机的结构原理，并进行操作练习。
2.确定压缩时低碳钢试样的屈服极限和铸铁试样的强度极限。
3.观察不同材料的试样在压缩时的变形和破坏现象。
二．实验设备及工具：
、游标卡尺。
三．试验原理：
塑性材料和脆性材料压缩时的力学性能。（既在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。参考材料力学、工程力学课本的介绍，以及相关的书籍介绍，自己编写。）
四．实验步骤
1.低碳钢实验
（1）量直径：
用游标卡尺量取试样的直径。在试样中部位置互相垂直地测量2次直径。取其平均值。
（2）安装试样：
启动电子万能试验机，手动立柱上的“上升”或“下降”键，调整活动横梁位置，使上、下压板之间的位置能满足试样高度的要求，把试样放在两压板的正中间位置上。
（3）调整试验机并对试样施加载荷：
调整负荷（试验力）、峰值、变形、位移、试验时间的零点；根据
计算出加载速度，其中为试样高度，并将计算结果归整后输入；按下显示屏中的“开始”
的变化，记录下屈服载荷的大键，给试样施加载荷；在加力过程中，注意观察屈服载荷
小，由于低碳钢压缩时没有强度极限，不会断裂，因此，在记录下屈服点对应的载荷后，就可以停止加载了，按下“停止”键。
（4）试样断裂后，手动立柱上的“上升”键，使活动横梁上升，取出试样。
（5）观察试样屈服后的形状。
2.铸铁实验
（1）量直径：
用游标卡尺量取试样的直径。在试样中部位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值。
（2）安装试样：
启动电子万能试验机，手动立柱上的“上升”或“下降”键，调整活动横梁位置，使上、下压板之间的位置能满足试样高度的要求，把试样放在两压板的正中间位置上。
（3）调整试验机并对试样施加载荷：
调整负荷（试验力）、峰值、变形、位移、试验时间的零点；根据
计算出加载速度，其中为试样高度，并将计算结果归整后输入；按下显示屏中的“开始”键，给试样施加载荷；直到试样断裂后按下“停止”键。
（4）试样断裂后，记录下最大载荷
取出试样。
（5）观察试样断裂后的形状。 ，手动立柱上的“上升”键，使活动横梁上升，
五．实验记录
六．数据处理
七．实验结论
八．预习思考题
1.做压缩实验时，为什么要将试样放在两压板正中间位置上？如果放偏了，会产生什么后果？
2.脆性材料压缩时有那些失效的形式？
3.低碳钢压缩的失效形式是什么样的？能测定其抗压强度吗？为什么？
低碳钢是塑性材料，在单向应力状态下，其失效形式为屈服，失效判据为
σ=σs,压缩时无抗压强度。在进行压缩实验时，低碳钢达到屈服点后不断强化，由于压缩变形使试样的横截面积不断增大，尽管载荷不断增大，但是直至将试样压成饼形也不会发生断裂破坏，因此无法测量低碳钢的抗压强度。
4.如果压缩试样是剪应力破坏，请分析一下，试样的可能断口形状。
5.万能试验机控制电脑显示屏的“峰值”表头，在低碳钢和铸铁的压缩实验中各有什么作用？
6.如果试样上、下表面不规整，对测得实验数据有什么影响？
九．分析思考题
1.压缩实验中你是怎样测量试样直径的？为什么采用这种方法？
2.圆形横截面压缩试样的高度与直径的比值应该在什么范围内？矩形横截面压缩试样呢？ 金属的压缩试件一般制成很短的圆柱，以免被压弯。圆柱高度约为直径的1.5-3倍。其他形状的试件一般采用立方体。
3.在作压缩实验时，为什么要严格控制施加载荷速度？
4.两种材料试样的断口形状是什么样的？怎样解释这种结果？
铸铁的端口基本为整齐的平面，断面法线与轴线成45度的倾角。而低碳钢试样最后会越压越遍，无法得到其压缩时的强度极限和断口。
5.通过拉伸、压缩实验，请你总结一下低碳钢的抗拉、抗压强度的大小关系。同样地，请总结一下铸铁抗拉、抗压强度的大小关系。
6.对于压缩实验，你有什么体会？你有什么建议？
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低碳钢压缩破坏实验
&3.1 实验目的
&&&&&[1]测定低碳钢压缩时屈服极限σs。
&&&&&[2]了解低碳钢压缩时的破坏现象，比较拉、压时的机械性能。
&3.2 实验内容和原理
&&&&&&&&低碳钢压缩时，弹性模量和屈服极限与拉伸基本相同，屈服后试样随压力的不断增
&&&&&大变得越短越粗，使横截面积不断增大，承受压力也不断增强，即使试样被压得很扁，
&&&&&也不会断裂，因此低碳钢压缩时不存在强度极限，其P-ΔL曲线如图3-1所示。
&&&&&&&&低碳钢压缩实验试样的形状与尺寸，可参照国
&&&&&家标准设计。压缩试样不宜细长，以免受压发生纵
&&&&&向弯曲以致矢稳。也不宜过于粗短以防影响实验
&&&&&结果。对于金属材料横截面多采用圆截面，其高度
&&&&&h和直径d之比为1< h /d<3。对于非金属材料，如
&&&&&混泥土，常用立方体试样，岩石试样多用长方体。
&3.3 试验设备、工具
&&&&&[1]液压万能材料试验机。
&&&&&[2]游标卡尺。
&3.4 实验方法、步骤（参照低碳钢拉伸实验）
&&&&&[1]测定试样直径d与高度h。
&&&&&[2]选择试验机加载量程。
&&&&&[3]调节试验机读数指示度盘，使主动针与从动针指示为零。
&&&&&[4]调整好记录纸，记录笔。
&&&&&[5]安放好试样，将压缩试样安放在下压板上，要使试样轴线与其上、下压板轴线重合。
&&&&&[6]缓慢加载，材料屈服时，立即记录屈服载荷Ps，即可停机，结束试验。降下工作台，
&&&&&&&&取出试样。
&3.5 实验数据处理
&&&&&&&&&低碳钢压缩屈服极限计算公式为
& &&&&&&&&&
& &&&&&&&式中：PS为材料屈服时的载荷,A0试样的原始横截面积。