GB∕T10128-2024金属材料室温扭转试验方法.pptxVIP

GB∕T10128-2024金属材料室温扭转试验方法本标准规定了金属材料室温扭转试验方法。适用于金属材料的扭转性能测试，例如屈服强度、抗扭强度、扭转塑性等。hdbyhd

试验目的确定材料力学性能扭转试验旨在测定材料在扭转载荷下的强度、刚度和塑性变形能力。评估材料抗扭强度该试验可以评估材料承受扭转载荷而不发生断裂的能力，从而确定其扭转强度。预测材料失效模式通过观察材料在扭转载荷下的变形和断裂行为，可以预测材料的失效模式。

试验原理1扭转力矩试样受到扭转力矩作用，产生剪切应力。2剪切应力剪切应力导致试样发生塑性变形，最终断裂。3材料性能扭转试验可以测定材料的扭转强度、屈服强度等性能指标。

试验装置扭转试验机主要部件包括：试验机主体、扭转夹具、传感器、控制系统等。试样采用圆形截面试样，用于模拟实际应用中承受扭转载荷的构件。应变测量装置用于测量试样在扭转过程中的应变变化，并转化为应力数据。

试样制备1选择材料根据试验目的选择合适的金属材料。2切割使用切割机将材料切割成所需长度。3打磨对试样进行打磨，去除毛刺和氧化层。4尺寸测量用卡尺测量试样的尺寸，确保符合标准要求。

试样尺寸要求直径试样直径应为10mm，公差为±0.5mm。长度试样长度应为50mm，公差为±2mm。表面试样表面应光滑，无明显缺陷，如划痕、裂纹等。

试验过程试样安装将试样固定在扭转试验机上，确保试样中心轴与试验机旋转轴一致。加载速率根据材料特性和试验目的，选择合适的加载速率，缓慢施加扭矩。扭矩控制通过扭转试验机控制扭矩的加载和卸载，记录扭矩值和对应的扭转角度。应变测量利用应变计或其他传感器测量试样上的应变，并记录应变数据。数据记录实时记录扭矩、扭转角度、应变等数据，并绘制应力-应变曲线。断裂观察观察试样断裂时的现象，记录断裂位置、断裂形状等信息。

应变测量11.应变片使用应变片测量金属材料的应变，应变片粘贴在试样表面，用于记录试样的变形程度。22.应变仪应变仪连接到应变片，读取并放大应变片的信号，从而得出精确的应变值。33.应变测量方法应变测量方法包括应变片法、光学应变测量法等，应根据具体情况选择合适的测量方法。

应力计算扭转应力是通过扭矩和试样截面面积计算得出的。具体计算公式为：τ=T/(π*r^2)其中：τ为扭转应力，单位为帕斯卡(Pa)T为扭矩，单位为牛顿米(Nm)r为试样半径，单位为米(m)

应力-应变曲线应力-应变曲线是扭转试验中最重要的结果之一，它反映了材料在扭转过程中的力学行为。曲线可以帮助我们了解材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等重要参数，并为材料的选择和设计提供依据。

屈服强度定义金属材料在扭转试验中，当扭矩达到一定值后，继续增加扭矩，材料发生明显的塑性变形，而扭矩不再增加或略有下降，此时对应的扭矩值除以试样截面的极惯性矩所得的值称为屈服强度。符号τy单位兆帕(MPa)

抗拉强度抗拉强度是指材料在拉伸断裂前所能承受的最大应力，是衡量材料抵抗拉伸破坏能力的重要指标。

延伸率定义断裂后试样长度与原始长度之比计算（断裂后长度-原始长度）/原始长度×100%单位百分比(%)意义材料断裂前拉伸塑性变形能力的指标

扭转强度扭转强度是指材料在扭转试验中，试样断裂时的应力值。扭转强度是衡量材料抗扭转能力的重要指标。

扭转角度扭转角度是指试样在扭转试验过程中，从初始位置到最终断裂或达到规定扭转量时的角度变化。扭转角度是衡量材料抗扭性能的重要指标之一，可反映材料在扭转载荷下的变形能力和断裂韧性。90最大角度0初始角度

显微组织观察显微组织观察是金属材料室温扭转试验的重要步骤。通过观察试样断裂面的显微组织，可以分析材料的微观结构和断裂机理。显微镜观察可以帮助识别材料的晶粒大小、形状、分布和晶界特征。这些信息对于了解材料的力学性能和断裂行为至关重要。

试验数据分析数据整理将试验过程中获得的扭转力矩、扭转角、应力、应变等数据进行整理，形成数据表格或图表形式，便于分析。数据分析对整理后的数据进行分析，例如计算材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率、扭转强度、扭转角度等重要指标，并绘制相应的曲线图。

试验结果评价11.与标准值对比将试验结果与相关标准规范中的要求进行比较，判断材料是否符合标准。22.分析原因对于不符合标准要求的结果，需要分析其原因，例如材料本身的缺陷、试验操作失误等。33.提出改进建议根据分析结果，提出改进建议，例如优化试验方法、改进材料工艺等。44.总结对试验结果进行总结，得出结论，并记录在试验报告中。

试验报告要求试验参数记录试样尺寸、试验条件，例如温度、湿度等。试验结果详细记录试验过程中的数据，包括扭转角度、应力、应变等。显微组织分析提供试样显微组织照片，并进行分析描述。结论总结试验结果，并给出材料的扭转性能评价