脆性材料的压缩试验及注意事项

压缩试验是拉伸试验的反向加载。因此，拉伸试验时所定义的各种性能指标和相应的计算公式对压缩试验都保持相同的形式，所不同的是压缩试样的变形不是伸长而是缩短，截面积不是缩小而是横向增大。

压缩试验时应力-应变曲线有两种情况，对塑性材料（如图6-47中曲线1），试样可以压得很扁而仍然达不到破坏的程度，因此该试验对塑性材料很少应用。对于脆性材料或低塑性材料，当静拉伸、弯曲、扭转试验中不能较好地显示塑性时，采用压缩试验时有可能使它们转为韧性状态，较好地显示塑性（如图6-47曲线2）。因此压缩试验对于评定脆性材料具有重大意义。

图6-47 压缩载荷变形曲线

1—塑性材料 2—脆性材料

金属压缩试验方法在GB/T 7314—2005中有详细规定。(www.xing528.com)

图6-48 压缩试样

压缩试验时，试样通常为圆柱形（图6-48），按高度与直径的比值大致可分为短、中、长三种。短试样一般采用h₀/d₀=1.5～2，它避免了纵向失稳，可用于测定压缩变形与断裂过程中的全部性能参数，但端面摩擦力影响较大，常用作不要求精确测定应力应变关系的质量控制和工艺对比试验。中等长试样h₀/d₀一般为3，端面摩擦力的影响减少，常用来测量应变，但易发生纵向失稳而不能测定形变较大时或断裂时的力学行为。长试样h₀/d₀=8，为使试件稳定地安置在压板上，避免压缩时弯曲，试样两端面应加大。长试样用于精确测定弹性模量E_c、泊松比μ、规定非比例压缩强度R_pc和屈服强度R_eLc等，但无法测定变形较大和断裂时的力学行为。

压缩试验时，试样端部的摩擦阻力对试验结果影响很大。因此，试样端面应通过精整加工、涂油或涂石墨粉予以润滑，或者采用特殊设计的压头，使端面的摩擦阻力减至最低程度。

另外，在进行脆性材料的压缩试验时，在压缩破坏时易发生碎片飞出，为了防止危险，应加防护罩装置。