文档介绍：金属材料扭转实验
一、实验目的
1•测定低碳钢材料的剪切屈服极限T及剪切强度极限T。sb
测定铸铁材料的剪切强度极限T。
b
观察低碳钢和铸铁扭转变形过程中各种现象，比较两种材料试样断口破坏特性。
二、实验仪器设备
CTT50T即可计算出低碳钢的剪切强度极限T。
bb
铸铁扭转实验
铸铁材料试样扭转变形时，其扭矩t和扭转角e的t-e关系曲线如
图2-1-4所示。
铸铁材料试样从扭转开始直到破坏的过程，发生在很小的变形范围
内，破坏处在与试样轴线约成45°角的螺旋面上，T-e关系曲线近似为一
条直线。试样破坏时的扭矩为最大扭矩T，根据实验中测得的最大扭矩
b
Tb,即可计算出铸铁的剪切强度极限t。
b
试样断口破坏分析试样受扭时，试样任意点均处于纯剪切应力状态，如图2-1-5所示。
在与试样轴线成±45。角的螺旋面上，分别承受主应力si=t；s3=—t的作用，由于低碳钢材料的抗扭强度小于抗拉强度，所以试样由于扭转切应力作用，沿其横截面被剪断，断口平齐，如图2-1-6(a)所示。
铸铁材料的抗拉强度小于抗扭强度，故沿其45°方向被拉断，断口成
一螺旋面，如图2-1-6(b)所示。
T
T
T
丿
r
ffl2-^-6粗转试哮破坏阱=1
a低碳钢试徉断口
国2-1-5
红竟切应力状态
四、实验步骤
本实验通过CTT500微机控制扭转试验机完成低碳钢、铸铁扭转试样的加载过程，实验操作前，必须详细了解实验机的使用操作方法，并仔细阅读实验中所用仪器设备的注意事项。
测定低碳钢和铸铁扭转试样的直径dO
装夹试样
将扭转试样装夹在实验机夹具上，并调整预载荷，详细操作方法及步骤
参照附录A中“微机控制扭转实验机”相关部分的介绍
控制软件参数设置
启动实验机控制软件，联机后选择实验方案，并输入实验参数，详细操作方法及步骤参照附录A中“微机控制扭转实验机”相关部分的介绍。
加载实验
启动实验机，完成实验加载测试过程，详细操作方法及步骤参照附录A
中“微机控制扭转实验机”相关部分的介绍。
取下扭断的试样，观察断口破坏特征并分析T-Q曲线。
记录实验数据，分析实验结果。
实验结束后，关闭试验机电源，清理实验现场。
五、实验数据
通过本次实验应测定下述材料的力学性能指标：
低碳钢的剪切屈服极限T、剪切强度极限T、铸铁的剪切强度极限T,
sbb根据实验测定数据，可按下述方法计算以上各力学性能指标。
(1)材料抗扭截面模量O
T
dO:材料扭转试样直径
低碳钢剪切屈服极限T
s
低碳钢剪切强度极限T
b
铸铁剪切强度极限T
b
0
16
3T
T=s-
s4W
t
3T
T=bb4W
t
T=-b-bWb
低碳钢屈服扭矩：-m
s
低碳钢最大扭矩：-m
b
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