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一篇文章讓你了解線材扭轉試驗機的4個主要試驗類型

線材扭轉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中承受塑性變形的能力及顯示線材表面和內部的缺陷。

線材扭轉試驗機的試驗類型：

材料試驗

根據GB/T10128—2007《金屬材料室溫扭轉試驗方法》測量材料的扭矩-角度曲線，以及剪切模量、規定非比例扭轉強度、最大非比例切應變等扭轉韌性指標。試驗過程中可在屈服前后設定相應的扭轉速度。由于采用了液壓三爪卡盤式夾持方式，啞鈴型扭轉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角替代扭轉計創造了先決條件。

工藝試驗

根據GB/T239.1—2012《金屬材料線材第1部分：單向扭轉試驗方法》與GB/T17101—2008《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》測定?7mm～?14mm直徑規格的高強鋼絲及線材的抗扭圈數，可精確到度，并能定量記錄最大扭矩、斷裂扭矩等。根據標準要求，扭轉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，對于不同直徑規格的試樣，標準亦規定了相應的標距長度。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，線材扭轉試樣的拉緊載荷與標距長度可得到有效保證。

取制樣試驗

扭轉試驗是評價包括盤條、鍍鋅鋼絲在內長線材抗剪切變形能力優劣的有效試驗手段之一。由于長線材試樣在扭轉試驗過程中，塑性變形發生在整個標距長度之內且隨著扭轉圈數遞增累積，因此受正應力作用，夾雜物、異常組織、連鑄內裂紋等內在缺陷，以及受切應力作用而產生的表面裂紋、鋅鐵合金硬化層等外部缺陷均會在扭轉試驗中加速暴露，導致材料扭斷圈數的異常降低以及出現不規則的斷口形貌等。大量研究均證實了扭轉性能與長線材夾雜物、微觀組織比例、表面缺陷的直接相關性，但這些報道均基于對扭轉試驗的斷口分析，屬于失效分析的范疇。而新一代扭轉試驗機所具有的變速扭轉與臨界采樣技術能夠對高強長線材試樣扭轉過程中的扭矩值進行實施跟蹤，在扭矩值在峰值發生設定數值的衰減后能夠自動停機，并保護性卸載，進而為研究扭轉臨界破斷時刻，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分析技術來界定扭轉斷裂的主導機制是內部缺陷還是表面缺陷等。

拉扭復合型設計類試驗

通常采用電液伺服的方式實現拉扭復合疲勞加載，即在交變軸向加載的基礎上疊加正反扭矩。當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交變時，可采用本文所介紹的扭轉試驗機編程實現拉-扭復合疲勞加載，即利用回旋式液壓卡盤雙向旋轉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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