金属材料压缩实验指导书
一、试验目的
研究和比较塑性材料与脆性材料在室温下单向压缩时的力学性能。
二、压缩试件与试验所用机器、仪器和工具
1、压缩试件
取两种不同材料的试件——低碳钢和铸铁。按国标GB/T7314-2005，金属试件一般采用圆柱形如右图1.13，其高与直径之比应为l＜＜2。其它材料的试件一般都采用立方体。
2、试验所用机器、仪器和工具：
与拉伸试验相同，采用压缩夹具。
三、实验步骤
1、量试件尺寸（长、宽、高、直径）。
2、把试件放在试验机上。
3、开机动器，进行试验，一直到试件破坏。
4、卸去载荷，取出破坏的试件。
5、打印出实验报告。
四、实验注意事项
1、低碳钢不能压到破坏，压到45kN时即停止试验。
2、为了能很好地观察铸铁的破坏裂纹，在试验中，一旦发现载荷值上升缓慢时，需及时停止加载。
五、试验结果的整理和计算
1．低碳钢
低碳钢为塑性材料，其压缩图见图1.14，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。
从实验我们知道，低碳钢试件可以被压成极簿的平板而一般不破坏。因此，其强度极限一般是不能确定的。我们只能确定的是压缩的屈服极限应力
2．铸铁
铸铁为脆性材料，其压缩图在开始时接近于直线，与纵轴之夹角很小，以后曲率逐渐增大，最后至破坏，因此只确定其强度极限（见图1.15）。
铸铁试件受压力作用而缩短，表明有很少的塑性变形的存在。当载荷达到最大值时，试件即破坏，并在其表面上出现了倾斜的裂缝（裂缝一般大致在与横截面成45°的平面上发生）铸铁受压后的破坏是突然发生的，这是脆性材料的特征。
从试验结果与以前的拉伸试验结果作一比较，可以看出，铸铁承受压缩的能力远远大于承受拉伸的能力。抗压强度远远超过抗拉强度，这是脆性材料的一般属性。
思考题
1.试述低碳钢拉伸过程的四个阶段的力学特性。
2.比较低碳钢与铸铁拉伸破坏时的端口形状有什么不同，为什么？
3.讨论环境条件（温度、加载速率、受力状态）对屈服强度有何影响？
4.低碳钢为什么得不到抗压极限强度？
5.对铸铁受压破坏的端口进行力学受力分析。
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