扭转试验是测定材料抵抗扭矩作用的一种试验，是材料机械性能试验的基本试验方法之一。扭转试验是对试样施加扭矩T，测量扭矩T及相应的扭角φ，绘制出扭转曲线图，一般扭至断裂，以便测定金属材料的各项扭转力学性能指标。

在机械、石油、冶金等工程中有许多机械零部件承受扭转载荷作用的实例，如如轴、弹簧等需进行扭转试验。

通过金属材料室温扭转试验，可以测定出金属材料的剪切模量、规定非比例扭转强度、屈服强度、抗扭强度等力学性能指标，这对承受扭转变形的金属材料的力学分析计算、工程设计和新材料开发等领域都有着重要的作用。

二、试验原理

对试样施加扭矩，测量扭矩及其相应的扭角，一般扭至断裂，以便测定本标准定义的一项或几项扭转力学性能。

三、符号、单位和名称

四、特点

①圆柱形试样

圆柱形试样的形状和尺寸见下图。试样夹持端形状和尺寸应适应试验机夹头夹持。标距推荐使用分别为50mm和mm，平行长度分别为70mm和mm的试样。如采用其他直径的试样，其平行长度应为标距加上两倍直径。

圆柱形试样应在标距两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次直径，并取其算术平均值取用3处测得直径的算术平均值中的最小值计算试样的截面系数。

按下表选用测量装置（测量装置应定期进行校准）

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。

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。

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。

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。

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。

五、性能测定

①剪切模量的测定

图解法：用自动记录方法记录扭矩-扭角曲线。在所记录曲线的弹性直线段上，读取扭矩增量和相应的扭角增量，见下图。按公式（1）计算剪切模量。

②规定非比例扭转强度的测定

图解法：用自动记录方法记录扭矩-扭角曲线，见下图。在断裂曲线上延长弹性直线段交扭角轴于O点，截取OC（OC=2Leγp/d）段，过C点作弹性直线段的平行线CA交曲线于A点，A点对应的扭矩为所求扭矩Tp。按公式（4）计算规定非比例扭转强度。

③上屈服强度和下屈服强度的测定

采用图解法或指针法进行测定，仲裁试验采用图解法。试验时用自动记录方法记录扭转曲线（扭矩-扭角曲线或扭矩-夹头转角曲线），或直接观测试验机扭矩度盘指针的指示。

首次下降前的最大扭矩为上屈服扭矩；屈服阶段中不计初始瞬时效应的最小扭矩为下屈服扭矩。

④抗扭强度的测定

对试样连续施加扭矩，直至断裂。从记录的扭转曲线（扭矩-扭角曲线或扭矩-夹头转角曲线）或试验机扭矩度盘上读出试样扭断前所承受的最大扭矩。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
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