【国家标准(GB)】 金属室温扭转试验方法

中华人民共和国国家标准
金属室温扭转试验方法
Metallic materials-Torslon test atroom temperature
1主题内容与适用范围
UDC 69,2/.&
GB10128—88
本标准规定了金属室温扭转试验方法的术语、符号、原理、试样，试验设备，试验条件，性能测定、测得性能数值的修约和试验报告。本标准适用于金属材料，在室温下测定其扭转力学性能。2引用标准
GB6397金属拉伸试验试样
GB8170数值修约规则
争原理
对试样施加扭矩，测量扭矩及其相应的扭角，一般扭至断裂，以便测定本标准定义的-项或几项扛转力学性能。
术语、符号
4.1术语
4.1.1试样平行长度：试样两头部或两持部分（不带头试样）之间的平行长度。4.1.2试样标距：试样[:用以测量扭角的两标记间距离的长度。4.1.3扭转计标距：用扭转计测量试样扭角所使用试样部分的长度。4.1.4切变模量：切应力与切应变成线性比例关系范内切应力与切应变之比。4.1.5规定非比例扭转应力：扭转试验中，试样标距部分外表面上的非比例切应变达到规定数值时，按弹性扭转公式计算的切应力。征：表示此应力的符号应附以角法说明，例如pa01STP，等，分别表示规定的非比例切应变达到0.015%和0.3%时的划应力，
4.1.6癌服点：扯转试验中，扭角增加而扭矩不增加（保持慎定)时，按弹性扭转公式计算的切应力。如扭矩发生下降，则应区分1屏服点和下避服点。4.1.6.1上州服点：扭转试验中，以首次发生下降前的最人扭矩，按弹性扭转公式计算的切应力。.1.6.2下屈服点：以厨服阶段中的最小托矩，按弹性扭转公式计算的切应力。4.1.7抗扭强度：试样在扭断前承受的最大扭无，按弹性扭转公式计算的切应力。4.1.8最大非比例切应变：试样扭断时其外表而1:的最大非比例切应变。4.2符号
符号，名称和单位列于表1。
中华人民共和国冶金工业部1988-12-01批准1990-01-01实施
GB 10121—Ra
圆形试样和管形试样平行长度部分的外直径管形试样平行长度部分的管壁厚度试样平行长度
试样标距
扭转计标距
试样总长度
试样头部过渡半径
规定非比例扭矩（试验记录或报告中应附以所测应力的用注、例如Tp0.0Ls、Tpe,:等）妞吸扭矩
上弱眼扭矩
下逐服扭矩
最大扭矩
扭猫册
最大非比例扭角
扭角增盘
被溃性矩
截系数
动变模量
规定非比例扭转应力
屈服点
上瓶眼点
下国服点
抗扭强度
非比例别应变
最人非比例切应变
扭角轴放大倍数
N/mm22
5试样
5.1试样形状和尺寸
GB 10128—88
.5.1.1圆形试样的形状利尺寸见图1。试样头部形状和尺寸应适合试验机夹头夹持。推荐采用直径为10mm，标距分别为50mm和100mm，行长度分别为70mm和120mm的试样。如采用其他直径的试样，其平行长度应为标矩加上两倍直径。90°0.°
图1圆形试样
5.1.2管形试样的平行长变应为标距加上两倍外直径。其外直径和管壁厚度的尺寸公差及内外表面相糙度应符合有关标准或协议要求。试样应直。试样两端应问隙配合寒火，寨头不应伸进其平行长度内。塞头的形状和尺寸可参照GB6397中3.6.3.2的图3（b）。5.2试样尺寸测量
5.2.1厕形试样应在标距两端及其中间处两个相4乘直的方向上各测-次直径，并取其算术平均值，取用三处测得直径的算术2均值计算试样的极惯性矩：取用三处测得直径的算术平均值中的最小值计算试样的截面系数。
5.2.2管形试样应在H-端两个相.垂直的方声[各测次外直径，取其算术均值。在同端两个相互垂直的方向1测量四处管壁厚度，取其算术均值。取用测得的半均外直径和平均管壁厚度计算管形试样的极馈性矩和截面系数。5.2.3按表2选用量具，母具应出量部门定期进行检定。厚
试样尺寸
GB 10128--88
5.2.4测量肚应估读到量其最小分度的半个分度值，6试验设备
6.1试验机
6.1.1试验机扭矩示值相对误差应不大于±1%。最具的最小分度值不大！
6.1.2试验时，试验机两火头中之一应能沿轴向白由移动，对试样无附加轴向力，两夹头保特同轴。6.1.3试验机应能对试样连续施加扭矩，无神击和囊动。6.1，4应具有良好的读数稳延性，在305内保持扭知恒定。6.1.5试验机应由计量部门定期进行检定。6.2扭转计
允许使用不同类型的扭转计测基扭角，推荐使用电子型扭转计，但均必须满足如下要求：6.2.1扭转计标距偏差应不大1土0.5%，并能牢固地装卡在试样上，试验过程中不发生滑移。6.2.2转计示值线性误差应不人于±1购。B.2.3扭转计应进行标定。
7试验条件
7.1试验在室温（10~35℃）下进行。7.2扭转速度：屈服前应在6°～30\/min范围内，屈服后不大于360\/min。速度的改变应尤冲击。性能测定
.1动变模量的测定
8.1.1图解法：试验时，用自动记录方法记录扭炉一扭角曲线。扭矩轴比例的选择应使扭矩一扭角曲线的弹性直线段的高度超过扭轴量程的1/2以上。扭负轴放大倍数的选择应使扭矩－扭角曲线的弹性直线段与扭矩轴夹角不小于40°为立。在所记录曲线的弹性直线段上，读取扭矩增最利相应的扭角增量，见图2。按公式（1）计算切变模G
式中为：
圆形试样：
管彤试样：
（2）
GB,10128—费8
8.1.2逐级加载法：试验时，对试样施加预扭矩，预扭矩一般不超过相应预期规定非比例扭转应力TPo,015的10%。装上扭转计并调整其需点。在弹性直线段范围内，用不少于5级等扭矩对试样加载。记录每级扭矩和相应的扭角，读取每对数据对的时间以不超过10s为宜。计算出平均每级扭角增量。按公式（1）计算切变模量。测定举例见附录B。江：允许用最小二乘法将数据对拟合真线计算切变模盘。8.2规定非比例扭转应力的测定
8.2.1图解法：试验时，用自动记录方法记录扭矩－扭角曲线，见图3。应选择适当的扭轴比例，使所要测定的应力对应的扭矩处于扭矩轴量程的1/2以上。选择扭角轴的放大倍数应使图3中的OC段大于5mm。在记录得的曲线上延长弹性直线段交扭角轴于O点，截取0C（0℃=2nL。Yp/d）段过C点作弹性直线段的平行线CA交曲线于A点，A点对应的扭超为所求扭矩Tr。按公式（4）计算规定将比例扭转应力。
形试样：
管形试样，
GB 10128—88
注：图解祛测定真实规定非比例扭转应力按附录A（补充件）迹行。Tp
2t, rp /d
8.2.2逐级加载法：试验时、按8.1.2对试样施加预扭矩后，装卡扭转计并调整零点。在相当十规定非比例扭转应力TP0.015的70%～80%以前，施加大等级扭矩，以后施加小等级扭矩，小等级扭矩应相当丁不大于10》/mm的切应力增量，读取各级扭矩和相应的扭角。读取每对数据对的时闻间以不超过tos为宜。
从各级扭矩下的扭角读数中减去计算得的弹性部分扭角，即得非比例部分扭角。施加扭矩直至得到非比例扭角等丁或稍大于所规定的数值为止：用内插法求出精确的扭矩，按公式（4）计算规定非比例扭转应力。测定举例见附录C。B.3届服点、上屈服点和下屈服点的測定来用图解法或指针法进行测定（仲裁试验采用图解法）。试验时用自动记录方法记录扭转曲线（扭-扭角曲线或扭矩-夹头转角曲线），或真接观测试验机扭矩度盘指针的指示。当首次扭角增加f扭GB 10128—88
矩不增加（保持恒定）时的扭矩为机服扭短，首次下降前的最大扭矩为上据服扭矩，屈服阶段中最小扭矩为下屌服扭矩。见图4。分别按公式（7）、（8）和（9）计算届服点、上服点和下展服点。T=
式中截面系数W按公式（5）或（6）计算。T
8.4抗扭强度的测定
（8）
试验时，对试样连续施加扭矩，直至扭断。从记录的扭转曲线（扭矩一扭角曲线或扭矩一夹头转角曲线)或试验机扭矩度盘上读出试样扭断前所承受的最大扭矩。见图5。按公式（10)计算抗扭强度。tb=
式中截面系数W按公式（5）或（6）计算。T
注：图解法测定真实抗扭强度按附录A（补充件）进行。+++++++++++*(10)
8.5最大非比例切应变的测定
GB 10128—88
试验时，对试样连续施加扭矩，记录扭矩-扭角曲线，直至扭断。过断裂点K作曲线的弹性直线段的平行线KJ交扭角轴于I点，0/即为最大非比例扭角，见图6：按公式（11）计算最大非比例切应变。
Y mar(%)= arctg (
9测得性能数值的修约
'mar'do
测得性能数值按表3的规定修约，修约的方祛按GB8170执行。表3
扭转性能
Fp. fs、 t su+ Isi. T b
修约到
100.N/ mm*
1N/mm2
10试验报告
试验报告应包括以下内容：
材料牌号、工艺和热处理制度，GB 10128—88
试样编号、尺寸、测定各项性能的结果b.
委托单位、试验和校对人员、日期。GB 10128-8
附录A
真实规定非比例扭转应力与真实抗扭强度的测定方法（补充件）
本附录仅当有关标准或协议提出此项测定要求时才执行。A1适用范围
本附录适用于金感材料圆形试样的真实规定非比例扭转应力和真实抗扭强度的测定，A 2 术语、符号
A2.1桌实规定非比例扭转应力P扭转试验中，圆形试样标距部分外表面上的非比例切应变达到规定数值时，按刘德继克一卡受公式计算的切应力。注：表示此应力的符号应附以角往说明，例如r净3.015．VtPl.3分别表示规定非比例切应变达到0.015%和0.3%时的真实切应力。
A2.2真实抗扭强度ttb：扭转试验中，圆形试样扭断时，按刘德维克－卡受公式计算的最大切应力。
A3试样、试验设备和试验条件
对试样、试验设备和试验条件的要求，分别与本标准中第5、6、7章的要求相司。A4测定方法
A4.1图解法测定真实规定非比例扭转应力试验时，按8.2.1记录扭矩-扭角曲线和作平行线图解确定交点A后，以A点为划点，过A点作曲线的切线AT交扭矩轴于T，见图A1。读取A点扭短T和扭矩T1。按公式（A1）计算真实规定非比例扭转应方。
厂3TA+9A
［4TA-T】
A4.2图解法测定真实抗扭强度
GB 10128-88
试验时，用自动记录方祛记录扭矩-扭角曲线，首至试样扭断。以曲线上断裂点K为切点：过K点作曲线的切线KT交扭矩轴于T:，见图A2。读取K点的扭矩Tk和扭矩T。按公式（A2)计算真实抗扭强度。
［3Tk+
［4Tk-T］
GB 10128—88
A5真火规定非比例扭转应力tp和真实抗扭强度的测定结果数值修约到1N/mm”附录B
逐级加载法测定切变模量举例
（参考件）
试验材料：钛合金
试样尺小，d。=10.00mm下载标准就来标准下载网
扭转计标距：L。=100.0mm
镜面至标尺距离：s=1000mm
极惯性矩：fp=981.75mm
委托单位：
试样编号：
扭转计类型：镜式仪
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