6.扭转试验.ppt

金属扭转试验一、扭转试验的特点;(1)扭转时应力状态的柔度系数较大,因而可用于测定那些在拉伸时表现为脆性的材料。如:淬火低温回火工具钢的塑性。(2)圆柱试件在扭转试验时,整个长度上的塑性变形始终是均匀的。试件截面及标距长度基本保持不变,不会出现静拉伸时试件上发生的颈缩现象。.(3)扭转试验可以明确地区分材料的断裂方式,正断或切断。对于塑性材料,断口与试件的轴线垂直,断口平整并有回旋状塑性变形痕迹。(4)扭转试验时,试件截面上的应力应变分布表明,该试验对金属表面缺陷显示很大的敏感性。因此,可利用扭转试验研究或检验工件热处理的表面质量和各种表面强化工艺的效果。.(5)扭转试验时,试件受到较大的切应力,因而还被广泛地应用于研究有关初始塑性变形的非同时性的问题。如弹性后效、弹性滞后以及内耗等。、扭转试验的应用扭转试验可用于测定塑性材料和脆性材料的剪切变形和断裂的全部力学性能指标,并且还有着其他力学性能试验方法所无法比拟的优点。因此,扭转试验在科研和生产检验中得到较广泛的应用。然而,扭转试验的特点和优点在某些情况下也会变为缺点。,断口平整并有回旋状塑性变形痕迹(见图a)。这是由切应力造成的切断。脆性材料断口约与试件轴线成45度成螺旋状(见图b)如果材料的轴向切断抗力比横向的低,扭转断裂时可能出现层状或木片状断口(见图C)。可以根据断口特征,判断产生断裂的原因以及材料的抗扭强度和抗拉(压)强度相对大小。,只有切应力。弹性变形阶段:横截面上各点切应力与半径方向垂直,其大小与该点距中心的距离成正比,中心处切应力为零,表面处最大。(如图b)塑性变形阶段:各点切应变仍与距中心的距离成正比,但切应力水平却因塑性变形而降低。(如图c)三、、扭转试验及测定的力学性能1、扭转试样扭转试验采用圆柱形(实心或空心)试件,在扭转试验机上进行。,随着扭矩的增大,试件标距两端截面不断产生相对转动,使扭转角的增大,利用试验机的绘图装置绘出曲线,称为扭转图。扭转图与拉伸试验测定的真应力-真应变曲线相似,这是因为在扭转时试件的形状不变,其变形始终是均匀的,即使进入塑性变形阶段,扭矩仍随变形的增大而增加,直至试件断裂。2、、扭转图的性能指标1、切变模量2、扭转比例极限3、扭转屈服强度4、,M为扭矩;W为截面系数。