低碳钢、铸铁的扭转破坏实验报告.pdf

文档介绍：低碳钢、铸铁的扭转破坏实验
一：实验目的和要求
1、掌握扭转试验机操作。
2、低碳钢的剪切屈服极限τs。
3、低碳钢和铸铁的剪切强度极限τb。
4、观察比较两种材料的扭转变形过程中的变形及其破坏形式，并对试件断口形
O φ
图 3. 铸铁材料的扭转图
从扭转开始直到破坏为止，扭矩T 与扭转角近似成正比关系，且变形很小，
横截面上剪应力沿半径为线性分布。试件破坏时的扭矩即为最大扭矩T ，铸铁材
b
T
料的扭转强度极限为  b 。
b W
t
低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别，图 4（a）所示低
碳钢试样的断面与横截面重合，断面是最大切应力作用面，断口较为平齐，可知
为剪切破坏；图（b）所示铸铁试样的断面是与试样轴线成 45 度角的螺旋面，断
面是最大拉应力作用面，断口较为粗糙，因而最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。图 4. 低碳钢和铸铁的扭转端口形状
四、实验步骤
低碳钢实验步骤：
1. 测量试样尺寸 在试件两端及中部位置，沿两个相互垂直的方向，测量试样
直径，以其平均值计算个横截面面积。
2. 检查设备线路连接是否接好，并打开设备电源以及配套软件操作界面。
3. 在试样上安装扭角测试装置，将一个定位环夹盒套在试样的一端，装上卡盘，
将螺钉拧紧。再将另一个定位环夹套在试样的另一端，装上另一卡盘；根据不同
的试样标距要求，将试样搁放在相应的的 V 形块上，使两卡盘与 V 形块的两端贴
紧， 保证卡盘与试样垂直，以确保标距准确，将卡盘上的螺母拧紧。
4. 将试验机两端夹头对正，装夹试件，进行保护，清零。
5. 选择低碳钢扭转实验方案，记录低碳钢试件的屈服扭矩 T 和最大扭矩 T 。
s b
6. 实验结束后，取下试件，观察试样破坏断口形貌，打印实验结果，关闭软件，
关闭电源。
铸铁实验步骤：
与低碳钢扭转实验步骤相同。铸铁是脆性材料，只需记录铁铸试件的最大扭
矩 T 无需安装扭角测量装置。
b，五、实验记录及数据处理
表 1. 试件尺寸
直径 d（mm） 最小横
平均直径