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万能材料试验机之压缩试验(材料力学试验)

作为万能材料试验机包括(电子万能试验机液压万能试验机)的一项基本功能就是进行材料压缩试验,压缩试验的目的为测定压缩时低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏情况。下面由必威李工来详细先容一下该试验。

压缩试验试样为低碳钢和铸铁等金属材料制成圆柱形(图3—3)。其直径d0与高h0之间比例应控制在。即高度不能太大以避免试件在试验中发生挠曲现象。但h0也不能太小,由于上下垫板发生摩擦,也影响试验结果。由于摩擦阻止了靠近垫板部分的金属的横向变形,因而试件变形后如(图3—4)所示形成鼓形,越靠近垫板变形越小。这种摩擦力的影响,试件越小影响越大。所以需要在试件两端面涂上润滑剂(润滑

 

 

 

 

 

 

3—3                 图3—4                  图3—5

油或石蜡),以减小摩擦。同时在安顿试件时要放在压板的中心,并使用导向装置(图3

—5),使试件仅承受轴向压力。

我企业生产的万能材料试验机的操作步骤如下

1、低碳钢微机控制屏显液压万能试验机

(1)测量尺寸:测量试件的高度和直径,直径取试件的上、中、下三处,每处垂直交叉各测量一次,取最小值来计算截面面积A

(2)安顿试件:将试件安顿在下夹板的中心位置或压缩实验装置的中心(注意一定要放在中心,否则偏心受压)。

3)加载:如果试件或压缩实验装置离上压板空间较大,有几十厘米空间,此时可以将进油阀开到较大,让活动平台快速上升。这时右手控制进油阀,左手放在停止按钮上(控制台面上的红色按钮),眼睛看着试件。当试件或压缩实验装置离上压板还差5cm时,左手马上按下停止按钮,右手关闭进油阀(顺时针转动手轮),直到关闭为止。然后重新启动试验机,顺手转进油阀2~3下(1圈左右),并缓慢而均匀地加载。注意观察计算机屏幕试验力变化,如果变化较快,则关小一些进油量;如果变化较慢,则开大一些进油量。同时注意观察屏幕上自动绘制的P-ΔL曲线。曲线的开始部分为一段斜直线,说明低碳钢在弹性阶段,此时力与变形成比例。当测力指针转动速度减慢或停顿,曲线出现拐点时,此时的荷载即为屈服荷载Ps。然后再加大一些进油量,继续加载,一般加到220KN即可,停机,此时试件被压成鼓状。如果继续加载,随着载荷的增大,试件将越压越扁,最后将压成饼形而不破裂(如图3—6所示)。

2、铸铁

铸铁压缩实验的方法和步骤与低碳钢压缩相同,但要注意铸铁是脆性材料,没有屈服点。从P-ΔL曲线上可以看出,其压缩图在开始时接近于直线,以后曲率逐渐增大,当载荷达到最大载荷Pb时,测力指针停顿并开始往回走,预示试件很快破裂,这时关小一些进油量,当听到响声后,马上停机(按下红色按钮),打开回油阀,关闭进油阀,由从动针可读出Pb值。试件最后被破坏(如图3—7所示),破裂面与试件轴线约成450角。

图3—6 低碳钢压缩               图3—7 铸铁压缩

注意事项

(1)当试件或压缩实验装置的顶面与上压板快接触时,进油量一定要小(进油阀控制在半圈即可),否则进油量较大,引起载荷瞬间突然增大,超过试验的最大量程,造成试验机损坏。

(2)铸铁压缩时,不要靠近试件探望,以防试件破坏时,碎片飞出伤人

试验完成后保存试验数据,测控系统可以自动计算出低碳钢的屈服极限和铸铁强度极限。公式如下:

                          

式中A0是试验前试件截面面积。

绘图表示两种材料的变形和断口形状、从宏观角度分析破坏原因;比较并说明两种材料的力学性质特点。

以上为金属的压缩试验,采用的是必威厂生产的微机屏显液压万能试验机,结果经长期多批次试验证实,准确可靠!

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