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3分钟带你详细了解线材扭转试验机对线材进行试验的4个主要类型

发布时间: 2021-06-08  点击次数: 39次

    线材扭转试验机适用于测定直径(或特征尺寸)为0.1-14.0mm的金属线材在单向或双向扭转中承受塑性变形的能力及显示线材表面和内部的缺陷。

    线材扭转试验机试验类型:

    材料试验:

    根据GB/T10128—2007《金属材料室温扭转试验方法》测量材料的扭矩-角度曲线,以及剪切模量、规定非比例扭转强度、最大非比例切应变等扭转韧性指标。试验过程中可在屈服前后设定相应的扭转速度。由于采用了液压三爪卡盘式夹持方式,哑铃型扭转试样的夹持端仅需保持对称平整即可,无需额外加工夹持平面。此外,良好的液压夹持方式也为采用卡盘转角替代扭转计创造了先决条件。

    工艺试验:

    根据GB/T239.1—2012《金属材料线材第1部分:单向扭转试验方法》与GB/T17101—2008《桥梁缆索用热镀锌钢丝》测定ϕ7mm~ϕ14mm直径规格的高强钢丝及线材的抗扭圈数,可精确到度,并能定量记录最大扭矩、断裂扭矩等。根据标准要求,扭转试验时需对线材试样保持恒定的拉紧力,且不高于线材公称抗拉强度相应载荷的2%,而对直径ϕ10mm~ϕ14mm的钢线材无需施加拉紧力。此外,对于不同直径规格的试样,标准亦规定了相应的标距长度。需指出的是,基于“伺服电机—滚珠丝杆—传感器”方式对平移卡盘的控制,线材扭转试样的拉紧载荷与标距长度可得到有效保证。

    取制样试验:

    扭转试验是评价包括盘条、镀锌钢丝在内长线材抗剪切变形能力优劣的有效试验手段之一。由于长线材试样在扭转试验过程中,塑性变形发生在整个标距长度之内且随着扭转圈数递增累积,因此受正应力作用,夹杂物、异常组织、连铸内裂纹等内在缺陷,以及受切应力作用而产生的表面裂纹、锌铁合金硬化层等外部缺陷均会在扭转试验中加速暴露,导致材料扭断圈数的异常降低以及出现不规则的断口形貌等。大量研究均证实了扭转性能与长线材夹杂物、微观组织比例、表面缺陷的直接相关性,但这些报道均基于对扭转试验的断口分析,属于失效分析的范畴。而新一代扭转试验机所具有的变速扭转与临界采样技术能够对高强长线材试样扭转过程中的扭矩值进行实施跟踪,在扭矩值在峰值发生设定数值的衰减后能够自动停机,并保护性卸载,进而为研究扭转临界破断时刻,即最大延塑性变形时刻的材料组织机理提供可能,如通过表面观测或切片电子光学分析技术来界定扭转断裂的主导机制是内部缺陷还是表面缺陷等。

    拉扭复合型设计类试验:

    通常采用电液伺服的方式实现拉扭复合疲劳加载,即在交变轴向加载的基础上叠加正反扭矩。当模拟工件处于一种恒定拉向载荷而扭矩存在较慢周次的循环交变时,可采用本文所介绍的扭转试验机编程实现拉-扭复合疲劳加载,即利用回旋式液压卡盘双向旋转与平移式卡盘的轴向加载,扭矩最高可达2000N·m,拉向载荷可达10kN,控制频率最高0.5Hz。

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