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线材扭转试验机之工艺试验与取制样试验
日期:2018/3/22 14:40:51 浏览次数:

线材扭转试验机之工艺试验与取制样试验

   我们先来看下工艺试验,根据GB/T 239.1—2012《金属材料 线材第1部分:单向扭转试验方法》与GB/T 17101—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。

  另外就是取制样试验,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。

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