实验三 扭转实验 一、实验目的 1.测定低碳钢扭转时的强度性能指标：扭转屈服应力 和抗扭强度 。 2.测定灰铸铁扭转时的强度性能指标：抗扭强度 。 3.绘制低碳钢和灰铸铁的扭转图，比较低碳钢和灰铸铁的扭转破坏形式。 二、实验设备和仪器 1.扭转试验机 2.游标卡尺 三、实验试样 按冶金部标准采用圆形截面试件，两端成六角形。如图1所示。 图1 扭转试件图 圆形截面试样的直径 ，标距 或 ，平行部分的长度为 。若采用其它直径的试样，其平行部分的长度应为标距加上两倍直径。试样头部的形状和尺寸应适合扭转试验机的夹头夹持。 由于扭转试验时，试样表面的切应力最大，试样表面的缺陷将敏感地影响试验结果，所以，对扭转试样的表面粗糙度的要求要比拉伸试样的高。对扭转试样的加工技术要求参见国家标准GB10128—88。 四、实验原理与方法 1.测定低碳钢扭转时的强度性能指标 试样在外力偶矩的作用下，其上任意一点处于纯剪切应力状态。随着外力偶矩的增加，测矩盘上的指针会出现停顿，这时指针所指示的外力偶矩的数值即为屈服力偶矩 ，低碳钢的扭转屈服应力为 （１） 式中： 为试样在标距内的抗扭截面系数。 在测出屈服扭矩 后，改用电动加载，直到试样被扭断为止。测矩盘上的从动指针所指示的外力偶矩数值即为最大力偶矩 ，低碳钢的抗扭强度为 （２） 对上述两公式的来源说明如下： 低碳钢试样在扭转变形过程中，利用扭转试验机上的自动绘图装置绘出的 图如图12所示。当达到图中 点时， 与 成正比的关系开始破坏，这时，试样表面处的切应力达到了材料的扭转屈服应力 ，如能测得此时相应的外力偶矩 ，如图13a所示，则扭转屈服应力为 （３） 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/a3e5c28e1511cc7931b765ce05087632301274bb.html