处量小平均直径d后，也可自动得到断后伸长率8和断面收缩率中的试验结果。A初始瞬时效应AL0ALAI0图2-3低碳钢拉伸图图2-4铸铁拉伸图铸铁试样试验时，利用计算机自动测试绘出拉伸图（图2-4），自动采集最大力F，自动得到抗拉强度6，若利用读数盘操作，可观察到试样拉伸变形很小就突然断裂，其抗拉强度远远小于低碳钢的抗拉强度。单曲钱图文件缩故手工标记类型打印最大试.抗拉强度手仓&：4100试祥号：桂办+位移（x坐标值：0.0000E标值：0,0027图 2-5
处量小平均直径 d1 后，也可自动得到断后伸长率δ和断面收缩率ψ的试验结果。 图 2-3 低碳钢拉伸图 图 2-4 铸铁拉伸图 铸铁试样试验时，利用计算机自动测试绘出拉伸图（图 2-4），自动采集最大力 Fb，自动 得到抗拉强度σb，若利用读数盘操作，可观察到试样拉伸变形很小就突然断裂，其抗拉强度 远远小于低碳钢的抗拉强度。 图 2-5
(1)根据下屈服力Fsi及最大力Fb计算下屈服点osl,及抗拉强度αb，其值分别为FEasI=Ob =AoAo(2)根据试验前后的标距长度和横截面面积计算断后伸长率8和断面收缩率中，其值分别L - Lo ×100%为8=1LoAo-A×100%V=Ao2.1.5思考题（1）试比较低碳钢和铸铁在拉伸时的机械性能：试根据不同的断口形状说明材料的两种基本断裂形式。(2)用材料和直径相同而标距长度分别为5d和10d两种试件测定断后伸长率8，试验结果有何差别?为什么？(3)若受力试件的变形已超出弹性阶段，而进入强化阶段，则试件只有塑性变形而无弹性变形，这一结论对吗?为什么？(4)用直径d=10.00mm的低碳钢试件做拉伸试验测得的有关数据已记录于表2一1，试计算其比例极限、屈服极限、强度极限、弹性模量和延伸率。表2-1低碳钢试件拉伸试验数据表载荷(kN)标距100mm的伸长（mm）载荷(kN)标距100mm的伸长（mm）0034.25.0000. 0236. 57. 006. 50. 0437.99. 009.80.0638.811.0016.50. 1039.513. 0019.70. 1239.815. 0022. 90. 1440.017. 0027. 10. 2040. 220.0026.70.3540. 023.0027. 039.50.5529.0027.21, 5035.929. 0027.82.50断裂30.429.83.00第2节材料的条件屈服极限0.2的测定
(1)根据下屈服力 Fsl 及最大力 Fb 计算下屈服点σsl,及抗拉强度σb，其值分别为 A0 Fsl sl = A0 Fb b = (2)根据试验前后的标距长度和横截面面积计算断后伸长率δ和断面收缩率ψ，其值分别 为： 100% 0 1 0 − = L L L 100% 0 0 1 − = A A A 2.1.5 思考题 (1)试比较低碳钢和铸铁在拉伸时的机械性能；试根据不同的断口形状说明材料的两种基 本断裂形式。 (2)用材料和直径相同而标距长度分别为 5d0 和 10d0 两种试件测定断后伸长率δ，试验结 果有何差别?为什么? (3)若受力试件的变形已超出弹性阶段，而进入强化阶段，则试件只有塑性变形而无弹性 变形，这一结论对吗?为什么? (4)用直径 d=10.00mm 的低碳钢试件做拉伸试验测得的有关数据已记录于表 2—1，试计 算其比例极限、屈服极限、强度极限、弹性模量和延伸率。 表 2-1 低碳钢试件拉伸试验数据表 载荷(kN) 标距 100mm 的伸长(mm) 载荷(kN) 标距 100mm 的伸长(mm) 0 0 0 0.02 6.5 0.04 9.8 0.06 16.5 0.10 19.7 0.12 22.9 0.14 27.1 0.20 26.7 0.35 27.0 0.55 27.2 1.50 27.8 2.50 29.8 3.00 34.2 5.00 36.5 7.00 37.9 9.00 38.8 11.00 39.5 13.00 39.8 15.00 40.0 17.00 40.2 20.00 40.0 23.00 39.5 29.00 35.9 29.00 断裂 30.4 第 2 节 材料的条件屈服极限σ 0.2 的测定
2.2.1概述在前面的低碳钢拉伸试验中我们可以观察到弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段，很容易就测得屈服极限a。事实上对于其他的金属材料，S-ε曲线并不都像低碳钢那样具备四个阶段，而大多数金属材料都没有明显屈服现象，由于这类材料无明显的屈服现象，因而，其屈服强度只能用规定塑性变形量的办法来测定。即在拉伸过程中，其标距部分的塑性伸长达到规定的原始标距长度的0.2%时的应力称为条件屈服极限或条件屈服强度，用00.2表示。2.2.2实验目的学会用图解法测试无明显屈服阶段材料的条件届服极限0.2。2.2.3试验原理与方法工程上常用图解法测定00.2°试验时，采用载荷传感器和电子式引伸计（变形传感器），用自动记录法自动绘制成比例较大的拉伸曲线图，然后，根据试件的横截面尺寸和标距大小，换算成曲线一?，利用作图法在横坐标上定出ε=0.2的一点，从该点作一平行于α-ε曲线中弹性阶段的直线，交α-ε曲线于一点，该点的纵坐标就是材料的条件届服极限00.2。如图2-6所示。a400.20.20.4E%图2-60。2的定义图2.2.4思考题(1）测定材料的α0.2有什么实际意义？(2）用同一试件是否可以多次反复测量00.2？为什么？3）00.2与0，有何区别？测定0是否要用这种作图法？第3节5压缩试验
2.2.1 概述 在前面的低碳钢拉伸试验中我们可以观察到弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段，很容易 就测得屈服极限σs。事实上对于其他的金属材料，σ-ε曲线并不都像低碳钢那样具备四个 阶段，而大多数金属材料都没有明显屈服现象，由于这类材料无明显的屈服现象，因而，其 屈服强度只能用规定塑性变形量的办法来测定。即在拉伸过程中，其标距部分的塑性伸长达 到规定的原始标距长度的 0.2％时的应力称为条件屈服极限或条件屈服强度，用σ0.2 表示。 2.2.2 实验目的 学会用图解法测试无明显屈服阶段材料的条件屈服极限σ0.2。 2.2.3 试验原理与方法 工程上常用图解法测定σ0.2。 试验时，采用载荷传感器和电子式引伸计(变形传感器)，用自动记录法自动绘制成比例 较大的拉伸曲线图，然后，根据试件的横截面尺寸和标距大小，换算成曲线σ-ε，利用作图 法在横坐标上定出ε＝0.2 的一点，从该点作一平行于σ-ε曲线中弹性阶段的直线，交σ- ε曲线于一点，该点的纵坐标就是材料的条件屈服极限σ0.2。如图 2-6 所示。 图 2-6 σ0.2 的定义图 2.2.4 思考题 (1) 测定材料的σ0.2 有什么实际意义？ (2) 用同一试件是否可以多次反复测量σ0.2？为什么？ (3) σ0.2 与σs 有何区别？测定σs 是否要用这种作图法？ 第 3 节 压缩试验
2.3.1概述压缩试验和拉伸试验一样也是对各种材料在常温、静载、轴向受力状况下进行测试材料力学性能最基本、应用最广泛的试验之一。试验表明，有些工程材料在拉伸和压缩时所表现的力学性质不同，因此，有必要通过压缩试验来测定材料受压时的力学性能和破坏现象，并且多用于测定脆性材料，如铸铁、混凝土、砖、石等材料。同时通过压缩试验合理选用工程材料，对满足金属成型工艺的需要也是十分重要的。2.3.2试验目的(1)测定压缩时低碳钢压缩屈服点6，和铸铁的抗压强度0b。（2观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的变形和破环特征。2.3.3试验设备电子万能材料试验机、计算机、游标卡尺。金属材料的压缩试样按国家标准的规定选取，一般采用圆柱形试样，常用试件尺寸为L=(2.5--3.5)d或L=(1--2)do，前者适合测定0，、00后者仅适合测定0b。其尺寸、公差、表面粗糙度、两端面的平行度、对试样轴线的垂直度等在该国标中均有明确规定。2.3.4试验原理压缩实验应用电子方能材料试验机，实现静力材料力学性能的自动测试。低碳钢试样试验时，利用计算机自动测试绘出低碳钢的压缩受力图见图（a）试样愈压愈扁，甚至可以压成薄饼形状，而不破裂，所以测不出抗压强度（图2-7）。铸铁试样压缩时，载荷到达最大实际压缩力F，计算机自动测试、自动记录，此时观察曲线，当载荷稍有下降后，便可听到沉闷的破裂声。铸铁受力图可见图（图2-8）。FtFAFFFpAL0AL0（a）低碳锅（b）铸铁压缩时载荷变形图
2.3.1 概述 压缩试验和拉伸试验一样也是对各种材料在常温、静载、轴向受力状况下进行测试材料 力学性能最基本、应用最广泛的试验之一。试验表明，有些工程材料在拉伸和压缩时所表现 的力学性质不同，因此，有必要通过压缩试验来测定材料受压时的力学性能和破坏现象，并 且多用于测定脆性材料，如铸铁、混凝土、砖、石等材料。同时通过压缩试验合理选用工程 材料，对满足金属成型工艺的需要也是十分重要的。 2.3.2 试验目的 (1)测定压缩时低碳钢压缩屈服点σs 和铸铁的抗压强度σb。 (2)观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时的变形和破坏特征。 2.3.3 试验设备 电子万能材料试验机、计算机、游标卡尺。 金属材料的压缩试样按国家标准的规定选取，一般采用圆柱形试样，常用试件尺寸为 L ＝(2.5-3.5)dO 或 L=(1-2)dO，前者适合测定σp、σs、σb 后者仅适合测定σb。其尺寸、公 差、表面粗糙度、两端面的平行度、对试样轴线的垂直度等在该国标中均有明确规定。 2.3.4 试验原理 压缩实验应用电子万能材料试验机，实现静力材料力学性能的自动测试。 低碳钢试样试验时，利用计算机自动测试绘出低碳钢的压缩受力图见图(a) 试样愈压愈扁，甚至可以压成薄饼形状，而不破裂，所以测不出抗压强度(图 2-7)。 铸铁试样压缩时，载荷到达最大实际压缩力 Fb，计算机自动测试、自动记录，此时观察 曲线，当载荷稍有下降后，便可听到沉闷的破裂声。铸铁受力图可见图(图 2-8)。 压缩时载荷变形图
铸铁试样破裂后呈鼓形，并在与轴线大约呈45°的面上破断（图2-8）。IFIF图2-7低碳钢试样被压变形图图2-8铸铁试样被压变形及断口形状单曲线图文件、缩放手工标记类型、打印OsCF10.00Lf0.00opco.00otco.00Fbc单位MPaIPaIPakh1131299.909946.6040.010234.236121.6640.255x坐标值：0.048Y坐标值：0.002图2-92.3.5.思考题(1)铸铁在拉、压两种受力形式下，断裂方式为什么不同?试分析为什么，0b>0（obe为抗压强度极限，0为抗拉强度极限）？(2)为什么铸铁拉伸时表现为脆断，而压缩时即有明显的塑性（3）分析铸铁压缩破坏的原因。(4）低碳钢拉伸有F，压缩时测不出Fs，为什么说它是拉压等强度材料?
铸铁试样破裂后呈鼓形，并在与轴线大约呈45°的面上破断(图2-8)。 图 2-7 低碳钢试样被压变形图 图 2-8 铸铁试样被压变形及断口形状 图 2-9 2.3.5. 思考题 (1)铸铁在拉、压两种受力形式下，断裂方式为什么不同?试分析为什么，σbc＞σb(σbc 为抗压强度极限，σb 为抗拉强度极限)? (2)为什么铸铁拉伸时表现为脆断，而压缩时即有明显的塑性? (3)分析铸铁压缩破坏的原因。 (4) 低碳钢拉伸有 Fs，压缩时测不出 Fb，为什么说它是拉压等强度材料?