文档介绍：金属的扭转实验指导书
一、实验目的：
1、 测定低碳钢扭转流动极限e与扭转强度极限e
sb
2、 测定铸铁的扭转强度极限e
b
3、 观察并分析比较低碳钢、铸铁试件的断口形状
二、实验设备
1、 扭转试验机
2、 游标卡尺金属的扭转实验指导书
一、实验目的：
1、 测定低碳钢扭转流动极限e与扭转强度极限e
sb
2、 测定铸铁的扭转强度极限e
b
3、 观察并分析比较低碳钢、铸铁试件的断口形状
二、实验设备
1、 扭转试验机
2、 游标卡尺。
图 2 －21 圆形扭转试样图
图2-22低碳钢扭转实验T-①曲线
三、试样的制备
根据国家标准GB/T10128-1988《金属室温扭转试验方法》的规定，金属扭转试验所使用 的试样截面为圆形，推荐采用直径为10 mm,标距L分别为50mm和100mm，平行长度L 0e 分别为70mm和120mm的试样。试样头部（两端部）的形状和尺寸应根据扭转试验机夹头的
具体情况来确定。如
果采用其他直径的试样，其平行长度L应为标距加上两倍的直径。圆形扭转试样的形状、
C
尺寸以及 加工精度见左图 2－21。
四、实验原理 扭转实验是材料力学实验中最基本的实验之一。在进行扭转实验时，试样两端部被装夹 在扭转试验机的夹头上。试验机的一个夹头固定不动，另一个夹头绕轴旋转。以实现对试样 施加扭转载荷。这时，从试验机上可读出扭矩t和对应的扭转角e。通过试验机上的自动绘 图装置可绘出该试样的扭矩t与扭转角①的关系曲线图。
1、 低碳钢扭转破坏实验 对低碳钢试样进行扭转实验时，通过试验机上的自动绘图装置，我们可绘出该试样在整
个扭转过程中的扭矩T与扭转角①的关系曲线。如图2 — 22所示。由图2 — 22知，低碳钢在 整个扭转过程中经历了弹性、屈服、强化三个阶段。在弹性阶段一OA直线段，材料服从 切变虎克定律。即材料的切应力T与切应变Y成正比。在屈服阶段一AB曲线段，分两种 情况来读屈服点所对应的扭矩T。
S (1)当屈服阶段图形为水平线时，此时试验机扭矩刻度盘上首次出现扭矩不增加(保 持恒定)而扭转角增加时的扭矩为屈服扭矩T。如图2 — 22 (a)所示。
S
(2)当屈服阶段图形为锯齿形状时，扭矩刻度盘上主针首次下降(回转)前的的扭矩 为上屈服扭矩T。而在屈服阶段中最小扭矩为下屈服扭矩T，如图2 — 22 (b)所示。在强 su sl
化阶段一BC曲线段，这时要让试样继续发生扭转变形，就必须对试样再施加扭矩，直至 扭断。试件扭断后，我们可从试验机的扭矩刻度盘上读出试样扭断前所承受的最大扭矩二。
b 根据上述国标的规定，我们用测出的屈服扭矩T或下屈服扭矩Ti，按弹性扭转公式计算剪 s sl
切屈服极限。即屈服点或下屈服点为
T =T /W 或T =T /W (2-10)
s s t sl sl t
其中W为抗扭截面模量。
t 同时用测出的最大扭矩T,按弹性扭转公式计算抗扭强度
b
T =T/W (2-11)
bbt
2、 铸铁扭转破坏试验
在对铸铁试样进行扭转试验时，同样可通过试验机上的绘图装置绘出扭矩t与扭转角e 的关系曲线。如图 2—23所示。从该图和所进行的试验可以看出，铸铁试样从开始受扭直至 破坏，近似一直线。它无屈服现象，且扭转变