低碳钢（铸铁）等金属材料的压缩试样一般制成如图3.4所示的圆柱形。当试样承受压缩载荷时，其上下两端面与试验机支承垫之间产生很大的摩擦力，这些摩擦力阻碍试样上部及下部的横向变形（因此试样受压后变成鼓形）。若在试样两端面涂以润滑剂，就可减少摩擦力，试样的抗压能力将会有所降低。当试样的高度相对增加时，摩擦力对试样中部的影响将有所减小，因此，抗压能力与试样的高度h0 及直径d0 的比值h0/d0 有关，比值越大，低碳钢（铸铁）的强度极限就越小。由此可知，在相同的实验条件下，才能对不同材料的压缩性能进行比较。金属材料压缩破坏实验所用的试样一般规定为h0/d0 =1 ～3。
图3.4 压缩试样
图3.4 压缩试样
图3.5 球形支承垫
为了使试样尽量承受轴向压力，试样两端面必须完全平行，并且与试样轴线垂直。其端面还应光滑，以减小摩擦力对实验结果的影响。试验机附有球形支承垫（见图3.5），试验机球形支承垫位于试样下端面。当试样两端面稍有不平行时，球形支承垫可起调节作用，保证压力通过试样轴线。
实验时，微机控制电子万能试验机会实时显示低碳钢、铸铁压缩曲线，如图3.6（a）、（b）所示。在低碳钢压缩曲线中，开始出现变形增长较快的非线性小段时，即达到了屈服载荷Ps。但此时并不像拉伸那样有明显的屈服阶段。此后曲线继续上升（即载荷增长较快），这是因为随着塑性变形的增长，试样横截面面积也随之增大，而增大的面积能承受更大的载荷。从微观角度，缺陷带来的位错增殖、位错交割以及晶界对位错运动的拦阻等因素会导致硬化效应使变形变得困难。如图3.7（a）所示，低碳钢试样最后可压成饼状而不破裂，因此，无法测定其破坏载荷，从而无法求出抗压强度。
图3.5 球形支承垫
为了使试样尽量承受轴向压力，试样两端面必须完全平行，并且与试样轴线垂直。其端面还应光滑，以减小摩擦力对实验结果的影响。试验机附有球形支承垫（见图3.5），试验机球形支承垫位于试样下端面。当试样两端面稍有不平行时，球形支承垫可起调节作用，保证压力通过试样轴线。(www.xing528.com)
实验时，微机控制电子万能试验机会实时显示低碳钢、铸铁压缩曲线，如图3.6（a）、（b）所示。在低碳钢压缩曲线中，开始出现变形增长较快的非线性小段时，即达到了屈服载荷Ps。但此时并不像拉伸那样有明显的屈服阶段。此后曲线继续上升（即载荷增长较快），这是因为随着塑性变形的增长，试样横截面面积也随之增大，而增大的面积能承受更大的载荷。从微观角度，缺陷带来的位错增殖、位错交割以及晶界对位错运动的拦阻等因素会导致硬化效应使变形变得困难。如图3.7（a）所示，低碳钢试样最后可压成饼状而不破裂，因此，无法测定其破坏载荷，从而无法求出抗压强度。
图3.6 低碳钢与铸铁的压缩载荷-变形曲线
铸铁试样压缩时，在达到最大载荷Pb 前会出现较小的塑性变形后才发生破裂（比铸铁拉伸时的塑性变形大得多）。如图3.7（b）所示，铸铁试样最后被压成鼓形，断面与横截面夹角为55° ～60°。破坏主要由切应力引起，但由于实际压缩过程并非理想的单向压缩，与支承垫接触的试样上下端面承受了不可忽略的向心摩擦力，因此，出现最大切应力的截面不再与轴线成45°。
图3.6 低碳钢与铸铁的压缩载荷-变形曲线
铸铁试样压缩时，在达到最大载荷Pb 前会出现较小的塑性变形后才发生破裂（比铸铁拉伸时的塑性变形大得多）。如图3.7（b）所示，铸铁试样最后被压成鼓形，断面与横截面夹角为55° ～60°。破坏主要由切应力引起，但由于实际压缩过程并非理想的单向压缩，与支承垫接触的试样上下端面承受了不可忽略的向心摩擦力，因此，出现最大切应力的截面不再与轴线成45°。
图3.7 低碳钢与铸铁试样压缩结果
图3.7 低碳钢与铸铁试样压缩结果
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