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。

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(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(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(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。

碳钢扭转曲线低

弹性阶段(OA)

    外加扭矩不超过弹性范围时，变形是弹性的，Mn一∅曲线是一条直线。当边缘处的剪应力达到剪切屈服极限，此时对应的扭矩为Mp。截面上的应力成线形分布表面的剪应力最大。即τmax=Mn/Wn

屈服阶段(AB)

     超过弹性范围后试样开始屈服。屈服过程是由表面至圆心逐渐进行的，这时Mn-∅曲线开始变弯，横截面的塑性区逐渐向圆心扩展，截面上的应力不再是线形分布试样整体屈服后，Mn-∅曲线上出现屈服平台，此时主动指针指示的最小值屈服扭矩记作Ms。

强化阶段(BC)

   超过屈服阶段后Mn-∅曲线又开始上升，表明材料又恢复了抵抗变形的能力，即材料要继续变形扭矩就必须不断增长。低碳钢有很长的强化阶段但没有颈缩直至断裂。

强化阶段(BC)

     超过屈服阶段后Mn-∅曲线又开始上升，表明材料又恢复了抵抗变形的能力，即材料要继续变形扭矩就必须不断增长。低碳钢有很长的强化阶段但没有颈缩直至断裂。

扭转试验试样

    根据现行标准规定，分为圆柱形试样和管形试样两类。

圆柱形试样尺寸

     推荐采用直径为10mm，标距分别为50mm和10mm平行长度分别为70mm和120mm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。

几种扭转试样

不同材质的扭转试样

扭转前

扭转后