前天收到一位做金屬材料的朋友留言，說近期需要購買一臺電子拉力試驗機做實驗，想讓我們出一期金屬材料一般需要做什么測定？金屬材料試驗機壓縮性能時什么？為了滿足這位朋友，【科準測控】小編特地寫了這篇文章，保證你一讀就懂！

 

金屬材料壓縮試驗主要是為了測定金屬材料的屈服強度，抗壓強度并觀察比較壓縮時的變形和破壞現象，與拉伸測試做比較。

 

低碳鋼試樣受拉伸時，依次發生彈性變形、屈服、均勻塑性變形、局部塑性變形、最終斷裂。每一表現都對應有各自的特征。

 

壓縮曲線及破壞示意圖

 

在彈性變形階段，變形與拉力遵循胡克定律，力去則復原。

 

在屈服階段，開始產生微塑性變形。

 

在均勻塑性變形階段，遵循體積不變原理，即L0S0=L1S1=常數，產生均勻塑性變形。式中L0為試樣原始標距，S0為試樣原始截面面積，L1為產生塑性變形后的標距，S1為產生塑性變形后的試樣截面面積。

 

在局部塑性變形階段，試樣上某局部產生集中的塑性變形，形成“縮頸”，變形加速，然后在此斷裂。

 

由于塑性變形包括上述的均勻變形和局部變形兩部分，所以在斷裂后的伸長率是由兩部分構成，即 δ=δ1+δ2=ΔL1/L0+ΔL2/L0 。式中ΔL1為均勻伸長，ΔL2為局部伸長。

 

同材料同直徑的試樣，無論長短，其均勻伸長率δ1 =ΔL1/L0=常數。

 

同材料同直徑的試樣，無論長短，其局部伸長ΔL2=常數。顯然，長L0對應的δ2便小于短L0對應的δ2；從而，長L0對應的δ便小于短L0對應的δ。所以，為了具有可比性，必需采用標準試樣，在文獻和手冊中刊載的伸長率都附有條件下標：δ10或δ5，下標分別表明伸長率數據是用L0=10d0或L0=5d0的試樣得到的。d0為試樣直徑。

 

 

壓縮應力-應變曲線

 

對拉伸試驗結果影響最大的因素是試樣表面質量（粗糙度、傷痕等）和試驗時的加載速度。試驗前后試樣標距和直徑的測量要準確。材料試驗機配有定心夾頭和自動紀錄儀，這方面的誤差較小。

 

低碳鋼試樣拉斷后為塑性斷口，斷口有塑性變形，高低不平，顏色灰暗。鑄鐵試樣拉斷后是脆性斷口，斷口較平齊，有閃亮的結晶，無塑性變形。

 

低碳鋼扭轉試樣斷口的斷面與試樣軸線垂直，材料呈塑性。鑄鐵扭轉試樣斷口斷面與試樣軸線約成45°角，材料呈脆性。

 

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