实验三 金属材料的压缩实验
一、实验目的
1．测定低碳钢（Q235 钢）的压缩屈服点sc σ和铸铁的抗压强度bc σ。

2．观察、分析、比较两种材料在压缩过程中的各种现象。

二、设备和仪器
1．WES-600S 型电液式万能试验机。

2．游标卡尺。

三、试样
采用1525ϕ⨯（名义尺寸）的圆柱形试样。

四、实验原理
低碳钢（Q235 钢）试样压缩图如图3-1b 所示。

试样开始变形时，服从胡克定律，呈直线上升，此后变形增长很快，材料屈服。

此时载荷暂时保持恒定或稍有减小，这暂时的恒定值或减小的最小值即为压缩屈服载荷F SC 。

有时屈服阶段出现多个波峰波谷，则取第一个波谷之后的最低载荷为压缩屈服载荷F SC 。

尔后图形呈曲线上升，随着塑性变形的增长，试样横截面相应增大，增大了的截面又能承受更大的载荷。

试样愈压愈扁，甚至可以压成薄饼形状（如图3-1a 所示）而不破裂，因此测不出抗压强度。

铸铁试样压缩图如图3-2a 所示。

载荷达最大值F bc 后稍有下降，然后破裂，能听到沉闷的破裂声。

铸铁试样破裂后呈鼓形，破裂面与轴线大约成45o
，这主要是由切应力造成的。

图3-1 低碳钢试样压缩图 图3-2 铸铁试样压缩图
五、实验步骤
1．测量试样尺寸
用游标卡尺在试样高度重点处两个相互垂直的方向上测量直径，取其平均值，记录数据。

2．开机
打开试验机及计算机系统电源。

3．实验参数设置
按实验要术，通过试验机操作软件设量试样尺寸等实验参数。

4．测试
通过试验机操作软件控制横梁移动对试样进行加载，开始实验。

实验过程中注意曲线及数字显示窗口的变化。

实验结束后，应及时记求并保存实验数据。

5．实验数据分析及输出
根据实验要求，对实验数据进行分析，通过打印机输出实验结果及曲线。

6．断后试样观察及测量
取下试样，注意观察试样的断口。

根据实验要求测量试样的延伸率及断面收缩率 7．关机
关闭试验机和计算机系统电源。

清理实验现场．将相关仪器还原。

六、实验结果处理
1. 参考表3-1记录实验原始数据。

表3-1 实验原始数据记录参考表
2. 实验数据处理
据低碳钢（Q235 钢）压缩实验所得到的屈服载荷sc F 计算低碳钢的压缩屈服点sc σ： sc sc 0
F A σ=
（3-1）
据铸铁压缩实验所得到的最大载荷bc F 计算铸铁的抗压强度bc σ：
bc bc 0
F A σ=
（3-2）
七、实验报告要求
包括实验目的，设备名称、型号，实验原始数据记录（列表表示）与实验数据处理，试样破坏形状示意图，分析讨论。

八、思考题
1.低碳钢试样压缩后为什么成鼓形？铸铁试样压缩是发生什么破坏？其原因是什么？
2.低碳钢拉伸时可测得试样所能承受的最大载荷
F，压缩时测不到最大载荷，为什么
b
说它是拉压等强度材料？铸铁是拉压等强度材料吗？。