《金属力学性能测试》课件-金属扭转试验的特点及测定

金属扭转试验的特点及测定《金属力学性能测试》金属扭转试验螺丝刀刀头一般采用CrV钢制造。经过热处理后硬度高、韧性好。螺丝刀最为重要的参数是最大扭矩，扭矩越大，螺丝刀可拧动的螺钉也越大，上紧力越大，其本身抗扭断能力越高。直径为6.35mm的手动螺丝刀的最大扭矩大约为5N·m。金属扭转试验特点扭转试验主要用于评价材料的塑性，尤其是在拉伸试验时呈脆性的材料，扭转试验是评价其塑性的最佳方法。金属扭转试验具有如下特点：扭转试验是金属力学性能试验中的一种重要试验方法01对于那些塑性好的材料用扭转试验方法可以精确地测定其应力和应变的关系；02高温扭转试验（热扭转试验）可以用来研究金属在热加工条件下的流变性能与断裂性能、评定材料的热压力加工性，并为确定生产条件下的热压力加工工艺（如轧制、锻造、挤压）参数提供依据。金属扭转试验特点受切应力或扭转应力的零件：传动主轴、弹簧、钻杆金属扭转试验特点03能较敏感地反映出金属表面缺陷及表面硬化层的性能。04扭转时试样中的最大正应力与最大切应力在数值上大体相等，而生产上所使用的大部分金属材料的抗拉强度大于抗扭强度。所以，扭转试验是测定这些材料抗扭强度最可靠的方法。按GB/T10128—2007《金属材料室温扭转试验方法》进行金属扭转试验特点金属扭转试验是指对圆形试样施加扭矩T，测量扭矩及其相应的扭角，一般扭至断裂，便可测出金属材料的各项扭转性能指标，如金属的剪切模量G、上屈服强度、下屈服强度、规定非比例扭转强度、抗扭强度及最大非比例切应变等。试样的表面粗糙度Ra值为0.4μm试样夹持部分的形状和尺寸应按试验机夹头的要求进行设计。金属扭转试验-试样按GB/T10128—2007《金属材料室温扭转试验方法》进行扭转试验主要采用直径d=10mm，标距长度L0分别为50mm或100mm，平行长度分别为70mm和120mm的圆柱形试样。扭转试验原理金属扭转试验一般在扭转试验机上进行扭转试验设备与力-伸长曲线相似，一般塑性材料的扭矩-扭角曲线分为弹性、屈服和强化三个阶段扭转试验原理试样在弹性范围内表面的切应力和切应变公式金属扭转试验步骤01用游标卡尺测量试样直径，对于圆形试样，应在标距两端及中间处两个相互垂直的方向上各测量一次直径，取用三处测得的直径的算术平均值的最小值计算试样的抗扭截面系数W。金属扭转试验步骤02扭转试验一般在室温10~35℃范围内进行，对温度要求严格的试验，试验温度为23℃+5℃。将试样装入试验机，用粉笔沿试样轴线画一条直线，以便观察试样受扭时的变形。金属扭转试验步骤03起动试验机上的电动机，对试样进行扭转试验，在试验中，应注意选择扭转速度。低碳钢试样在屈服前，扭转速度为(6~30°)/min，屈服后的扭转速度不大于360°/min，且速度的改变应无冲击产生。金属扭转试验步骤04试样扭断后，立即关机，取下试样,试验结束。05记录试验中试样屈服时的扭矩TeH或TeL和破坏时的最大扭矩Tm写出试验报告。铸铁等脆性材料的断裂面与试样轴线呈45°角，呈螺旋状，如b图所示，这是在正应力作用下产生的正断；试样保温时间可以根据断口宏观特征来判断承受扭矩而断裂的工件的性能。低碳钢等塑性材料的断裂面与试样轴线垂直，断口平整，有回旋状塑性变形痕迹，这是由切应力造成的切断；金属材料圆柱形试样在扭转时除了上述两种破断形式外，也可能得到图d所示的第三种破断形式。试样保温时间可以根据断口宏观特征来判断承受扭矩而断裂的工件的性能。图c所示为木纹状断口，断裂面顺着试样轴线形成纵向剥层或裂纹，这是因为金属中存在较多