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一篇文章讓你了解線材扭轉(zhuǎn)試驗機的4個主要試驗類型

線材扭轉(zhuǎn)試驗機適用于測定直徑（或特征尺寸）為0.1-14.0mm的金屬線材在單向或雙向扭轉(zhuǎn)中承受塑性變形的能力及顯示線材表面和內(nèi)部的缺陷。

線材扭轉(zhuǎn)試驗機的試驗類型：

材料試驗

根據(jù)GB/T10128—2007《金屬材料室溫扭轉(zhuǎn)試驗方法》測量材料的扭矩-角度曲線，以及剪切模量、規(guī)定非比例扭轉(zhuǎn)強度、最大非比例切應(yīng)變等扭轉(zhuǎn)韌性指標(biāo)。試驗過程中可在屈服前后設(shè)定相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)速度。由于采用了液壓三爪卡盤式夾持方式，啞鈴型扭轉(zhuǎn)試樣的夾持端僅需保持對稱平整即可，無需額外加工夾持平面。此外，良好的液壓夾持方式也為采用卡盤轉(zhuǎn)角替代扭轉(zhuǎn)計創(chuàng)造了先決條件。

工藝試驗

根據(jù)GB/T239.1—2012《金屬材料線材第1部分：單向扭轉(zhuǎn)試驗方法》與GB/T17101—2008《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》測定?7mm～?14mm直徑規(guī)格的高強鋼絲及線材的抗扭圈數(shù)，可精確到度，并能定量記錄最大扭矩、斷裂扭矩等。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，扭轉(zhuǎn)試驗時需對線材試樣保持恒定的拉緊力，且不高于線材公稱抗拉強度相應(yīng)載荷的2%，而對直徑?10mm～?14mm的鋼線材無需施加拉緊力。此外，對于不同直徑規(guī)格的試樣，標(biāo)準(zhǔn)亦規(guī)定了相應(yīng)的標(biāo)距長度。需指出的是，基于“伺服電機—滾珠絲桿—傳感器”方式對平移卡盤的控制，線材扭轉(zhuǎn)試樣的拉緊載荷與標(biāo)距長度可得到有效保證。

取制樣試驗

扭轉(zhuǎn)試驗是評價包括盤條、鍍鋅鋼絲在內(nèi)長線材抗剪切變形能力優(yōu)劣的有效試驗手段之一。由于長線材試樣在扭轉(zhuǎn)試驗過程中，塑性變形發(fā)生在整個標(biāo)距長度之內(nèi)且隨著扭轉(zhuǎn)圈數(shù)遞增累積，因此受正應(yīng)力作用，夾雜物、異常組織、連鑄內(nèi)裂紋等內(nèi)在缺陷，以及受切應(yīng)力作用而產(chǎn)生的表面裂紋、鋅鐵合金硬化層等外部缺陷均會在扭轉(zhuǎn)試驗中加速暴露，導(dǎo)致材料扭斷圈數(shù)的異常降低以及出現(xiàn)不規(guī)則的斷口形貌等。大量研究均證實了扭轉(zhuǎn)性能與長線材夾雜物、微觀組織比例、表面缺陷的直接相關(guān)性，但這些報道均基于對扭轉(zhuǎn)試驗的斷口分析，屬于失效分析的范疇。而新一代扭轉(zhuǎn)試驗機所具有的變速扭轉(zhuǎn)與臨界采樣技術(shù)能夠?qū)Ω邚婇L線材試樣扭轉(zhuǎn)過程中的扭矩值進行實施跟蹤，在扭矩值在峰值發(fā)生設(shè)定數(shù)值的衰減后能夠自動停機，并保護性卸載，進而為研究扭轉(zhuǎn)臨界破斷時刻，即最大延塑性變形時刻的材料組織機理提供可能，如通過表面觀測或切片電子光學(xué)分析技術(shù)來界定扭轉(zhuǎn)斷裂的主導(dǎo)機制是內(nèi)部缺陷還是表面缺陷等。

拉扭復(fù)合型設(shè)計類試驗

通常采用電液伺服的方式實現(xiàn)拉扭復(fù)合疲勞加載，即在交變軸向加載的基礎(chǔ)上疊加正反扭矩。當(dāng)模擬工件處于一種恒定拉向載荷而扭矩存在較慢周次的循環(huán)交變時，可采用本文所介紹的扭轉(zhuǎn)試驗機編程實現(xiàn)拉-扭復(fù)合疲勞加載，即利用回旋式液壓卡盤雙向旋轉(zhuǎn)與平移式卡盤的軸向加載，扭矩最高可達2000N·m，拉向載荷可達10kN，控制頻率最高0.5Hz。

更新更新時間：2021-08-11

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