研究和比較塑性材料與脆性材料在室溫下單向壓縮時(shí)的力學(xué)性能。

二、壓縮試件與試驗(yàn)所用機(jī)器、儀器和工具

1、壓縮試件
取兩種不同材料的試件——低碳鋼和鑄鐵。按國(guó)標(biāo)GB/T7314-2005，金屬試件一般采用圓柱形如右圖1.13，其高與直徑之比應(yīng)為l＜＜2。其它材料的試件一般都采用立方體。
2、試驗(yàn)所用機(jī)器、儀器和工具：
與拉伸試驗(yàn)相同，采用壓縮夾具。

三、實(shí)驗(yàn)步驟

1、量試件尺寸（長(zhǎng)、寬、高、直徑）。
2、把試件放在試驗(yàn)機(jī)上。
3、開(kāi)機(jī)動(dòng)器，進(jìn)行試驗(yàn)，一直到試件破壞。
4、卸去載荷，取出破壞的試件。
5、打印出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
 
四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1、低碳鋼不能壓到破壞，壓到45kN時(shí)即停止試驗(yàn)。
2、為了能很好地觀察鑄鐵的破壞裂紋，在試驗(yàn)中，一旦發(fā)現(xiàn)載荷值上升緩慢時(shí)，需及時(shí)停止加載。

五、試驗(yàn)結(jié)果的整理和計(jì)算

1．低碳鋼
低碳鋼為塑性材料，其壓縮圖見(jiàn)圖1.14，開(kāi)始時(shí)遵守胡克定律沿直線上升，比例極限以后變形加快，但無(wú)明顯屈服階段。相反地，圖形逐漸向上彎曲。這是因?yàn)樵谶^(guò)了比例極限后，隨著塑性變形的迅速增長(zhǎng)，而試件的橫截面積逐漸增大，因而承受的載荷也隨之增大。
從實(shí)驗(yàn)我們知道，低碳鋼試件可以被壓成極簿的平板而一般不破壞。因此，其強(qiáng)度極限一般是不能確定的。我們只能確定的是壓縮的屈服極限應(yīng)力

2．鑄鐵
鑄鐵為脆性材料，其壓縮圖在開(kāi)始時(shí)接近于直線，與縱軸之夾角很小，以后曲率逐漸增大，最后至破壞，因此只確定其強(qiáng)度極限（見(jiàn)圖1.15）。
鑄鐵試件受壓力作用而縮短，表明有很少的塑性變形的存在。當(dāng)載荷達(dá)到最大值時(shí)，試件即破壞，并在其表面上出現(xiàn)了傾斜的裂縫（裂縫一般大致在與橫截面成45°的平面上發(fā)生）鑄鐵受壓后的破壞是突然發(fā)生的，這是脆性材料的特征。
從試驗(yàn)結(jié)果與以前的拉伸試驗(yàn)結(jié)果作一比較，可以看出，鑄鐵承受壓縮的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于承受拉伸的能力。抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)抗拉強(qiáng)度，這是脆性材料的一般屬性。

思考題

1.試述低碳鋼拉伸過(guò)程的四個(gè)階段的力學(xué)特性。
2.比較低碳鋼與鑄鐵拉伸破壞時(shí)的端口形狀有什么不同，為什么？
3.討論環(huán)境條件（溫度、加載速率、受力狀態(tài)）對(duì)屈服強(qiáng)度有何影響？
4.低碳鋼為什么得不到抗壓極限強(qiáng)度？
5.對(duì)鑄鐵受壓破壞的端口進(jìn)行力學(xué)受力分析。