GB T 10128-2007 金属材料.室温扭转试验方法.pdf

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1、ICS 7704010H 22 a目中华人民共和国国家标准GBT 101282007代替GBT 10128 1988金属材料 室温扭转试验方法Metallic materials-Torsion test at ambient temperature2007-1 1-23发布 2008-06-01实施宰瞀徽鬻瓣警麟瞥星发布中国国家标准化管理委员会促111刖 昌GBT 10128-2007本标准代替GBT 10128 1988金属室温扭转试验方法，与其相比变化如下：在规范性引用文件中删去了原引用标准GB 63979金属拉伸试验试样，增加了GBT 10623金属材料力学性能试验术语、JJG 269

2、扭转试验机；在“术语、符号”一章，将术语按照GBT 112000重新进行了编写，将“屈服点”改为“屈服强度”、“上屈服点”改为“上屈服强度”、“下屈服点”改为“下屈服强度”；删去了原标准表1中的符号“r。”；在第5章中增加了“图2管状试样塞头”；对扭转计的要求进行了修改；修改了扭转速度；将屈服点、上屈服点和下屈服点的测定改为“上屈服强度和下屈服强度的测定”，同时删去了GBT 10128-1988中的公式(7)；在性能测试中增加了使用自动装置测定的内容；对GBT 10128一1988中的公式(11)进行了修改；将数值修约改为分段修约；对试验报告的内容进行了补充。本标准的附录A、附录B和附录C为资

3、料性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位：钢铁研究总院、深圳市新三思材料检测有限公司、冶金工业信息标准研究院、济南时代试金仪器有限公司。本标准起草人：赵俊平、高怡斐、安建平、董莉、鲁建周。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 10128 1988。金属材料 室温扭转试验方法GBT 10128-20071范围本标准规定了金属材料室温扭转试验方法的术语、符号、原理、试样、试验设备、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的室温下测定其扭转力学性能。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注

4、日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 8170数值修约规则GBT 10623金属材料力学性能试验术语JJG 269扭转试验机3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一项或几项扭转力学性能。4术语、定义及符号41术语及定义GBT 10623中规定的术语以及下列术语及定义适用于本标准。411标距gauge lengthLo试样上用以测量扭角的两标记间距离的长度。412扭转计标距troptomet

5、er gauge lengthL。用扭转计测量试样扭角所使用试样平行部分的长度。413最大扭矩maximum torqueT_试样在屈服阶段之后所能抵抗的最大扭矩。对于无明显屈服的(连续屈服)金属材料，为试验期间的最大扭矩。414剪切模量shear modulusG切应力与切应变成线性比例关系范围内切应力与切应变之比。】GBT 101282007415规定非比例扭转强度proof strength，non-proportional torsionfp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的切应力。注：表示此应力的符号应附以角注说明，例如2pom、r呻a等，分别表示规定的非

6、比例切应变达到0015和o3的切应力。416屈服强度yield strength当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性发生而扭矩不增加的应力点，应区分上屈服强度和下屈服强度。4161上届服强度upper yield strength佃扭转试验中，试样发生屈服而扭矩首次下降前的最高切应力。4162下屈服强度lower yield strength乱扭转试验中，在屈服期间不计初始瞬时效应时的最低切应力。417抗扭强度torsional strengthfm相应最大扭矩的切应力。418最大非比倒切应变maximnm shear strain，non-proportional试样扭断时其外表面上

7、的最大非比例切应变。注：rp、rm、r也、r。使用弹性扭转公式计算，如考虑塑性，后面所使用的计算公式将有所不同。42符号符号、名称和单位见表1。表1符号、名称及单位符 号 名 称 单 位管形试样平行长度部分的管壁厚度d 圆柱形试样和管形试样平行长度部分的外直径L。 试样平行长度Lo 试样标距L。 扭转计标距L 试样总长度R 试样头部过渡半径T 扭矩 Nnlm规定非比例扭矩(试验记录或报告中应附以所铡L NmiTt应力的角注，例如k o-s、k，等)表1(续)GBT 101282007符 号 名 称 单 位LH 上屈服扭矩 Nmmk 下屈服扭矩 NmmL 最大扭矩 NmmT 扭矩增量 Nrtlr

8、tl 扭角 (。)叫， 最大非比例扭角 (。) 扭角增量 (。)Ip 极惯性矩 l-nIn4W 截面系数 mm3G 剪切模量 MParp 规定非比例扭转强度 MPa上屈服强度 MPa下屈服强度 MPa抗扭强度 MPa靠 非比例切应变 y皿 最大非比例切应变 圆周率5试样51试样形状和尺寸511圆柱形试样圆柱形试样的形状和尺寸见图1。试样头部形状和尺寸应适应试验机夹头夹持。推荐采用直径为10 mm，标距分别为50 mm和100 ram，平行长度分别为70 mm和120 mm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。单位为毫米图1圆柱形试样GBT 101282007注：d为管形

9、试样内径。单位为毫米 I40 05d塞头长围2管形试样塞头512管形试样管形试样的平行长度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粗糙度应符合有关标准和协议要求。试样应平直，试样两端应间隙配合塞头，塞头不应伸进其平行长度内。塞头的形状和尺寸见图2。52试样尺寸测量521圆柱形试样圆柱形试样应在标距两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次直径，并取其算术平均值，取用3处测得直径的算术平均值计算试样的极惯性矩；取用3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。522管形试样管形试样应在其一端两个相互垂直的方向上各测一次外径，取其算术平均值。在同一端两个相互垂直的方向上

10、测量四处管壁厚度，取其算术平均值。取用测得的平均外直径和平均管壁厚度计算管形试样的极惯性矩和截面系数。523按表2选用测量装置。测量装置应定期进行校准。表2测量装置的分辨力 单位为毫米试样尺寸 测量装置分辨力直径 001200 MPa1 000 MPa 5 MPa1 000MPa 10MPa7叫l 0510试验报告8试验报告一般应包括以下内容a)本国家标准编号；b)试样特征描述；c)试样编号、尺寸；d)测定各项性能的结果；e) 日期。试验材料：钛合金试样尺寸：d=1000 mm扭转计标距：L。一i000 mm镜面至标尺距离：s一1 000 miTI极惯性矩：L=98175 mFLl4附录A(资

11、料性附录)逐级加载法测定剪切模举例委托单位：试样编号：扭转计类型：镜式仪表A1GBT 101282007标尺读数ram 读数增量Imm 读数差扭矩吖 扭矩增量 读数差ram平均值ram(Ntara) AT(Nmill： k 培 垃 培 Zi Z#f10 000 5 000 0 015 000 5 000 24 5 24 5 1920 000 5 000 50 10 26 5 2l25 000 5 000 74 15 24 5 1930 OOO 5 000 99 20 25 5 20 20135 000 5 000 125 25 26 5 2140 000 5 000 151 30 26 5 2

12、145 000 5 000 176 35 25 5 20G；糟一苦一驾糍黼铲一50 676。8 MPlAI、I 一(M)。IP2s，I，201(98175“。 “ 、。修约后为：G=507104 MPa。9GBT 101282007附录B(资料性附录)真实规定非比例扭转强度与真实抗扭强度的测定方法B1范围本附录适用于金属材料圆柱形试样的真实规定非比例扭转强度和真实抗扭强度的测定。B2术语及定义B21真实规定非比例扭转强度true proof strength，non-proportional torsionf_扭转试验中，圆柱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，按纳达依公式计算

13、的切应力。注：表示此应力的符号应附以角注说明，例如n。、r唧。分别表示规定非比例切应变达到0015和o3“时的真实切应力。B22真实抗扭强度true torsional strengthftm扭转试验中，圆柱形试样扭断时，按纳达依公式计算的最大切应力。B3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章的要求相同。B4测定方法B41 图解法测定真实规定非比例扭转强度按821记录扭矩一扭角曲线和作平行线图解确定交点A后，以A点为切点，过A点作曲线的切线AT。交扭矩轴于T1，见图B 1。读取A点扭矩瓦和扭矩T1。按公式(B 1)计算真实规定非比例扭转强度。r。

14、一矛4 l。-一十叭万dT)。一4T注：公式中口为相对扭角，口一L|。使用自动测试系统得到这一性能时，可不绘制扭矩一扭角曲线。B42图解法测定真实抗扭强度一一孑4 Ls-x十面dT)。一4T Ti)(B2)用自动记录方法记录扭矩一扭角曲线，直至试样扭断。以曲线上断裂点K为切点，过K点作曲线的切线KTB交扭矩轴于TB，见图B2。读取K点的扭矩Tx和扭矩孔。按公式(B2)计算真实抗扭强度。使用自动测试系统得到这一性能时，可不绘制扭矩一扭角曲线。注：公式中口为相对扭角，口一L。10B5， i夕2LeYpa LCo图B1真实规定非比例扭转强度图B2真实抗扭强度GBT 101282007真实规定非比例扭

15、转强度r。和真实抗扭强度r讥的测定结果数值修约到l MPa。GBT 10128-2007附录C(资料性附录)逐级加载法溯定规定非比例扭转强度铀o，s举例试验材料：碳索钢。试样尺寸：d=1000 mrn。扭转计标距：L。一1000 mm。扭转计分度：0000 25 rad。截面系数：W一19635 1Tim3。预期规定非比例扭转强度r。，s=250 MPa。取初始预应力b一10。，；=25 MPa，相当于预扭矩To=r。w一4 908(Nmm)，取整To一5 000(Nram)。相当于预期规定非比例扭转强度的80的扭矩为：T一80Too015一8025019635100=39 270(Nram)

16、取整T一39 000(Nram)。在预期规定非比例扭转强度的80以前施加大等级扭矩，以后施加小等级扭矩。大等级扭矩取3级，每级为： ATT-。T_：塑旦氅；旦旦业一11333(Nmm)o o取整AT：11 000(Nmm)。小等级扭矩取712 000(Nmm)。试验记录见表C1。表c1试验记录扭矩 计算的比例扭角 计算的非比倒掘角丁丫(N-ram)扭转计读数分度 读数增量分度 读数分度 读数分度5 000 0 O16 000 53 5327 000 109 5638 000 165 5640 000 174 9A2 ooo一10342 000 186 1244 000 197 1146 000

17、 207 1048 000 219 1250 000 232 1352 000 Z49 17 2423 6754 000 270 21 2526 17456 OOO 296 26 2629 331在线性比例范围内计算得的小等级扭矩的扭角平均增量为GBT 10128-2007A z ooo一丽署三2 ooo一103分度从总角读数中减去按每2 000(Nram)对应的比例扭角为103分度这样计算的比例扭角部分，即可得非比例扭角部分。由于要测定的规定非比例扭转强度砷m，其规定的非比例切应变为0015，所对应的扭转计分度数为：(2 X O015爱)oooo 25一(2喾等篙)0ooo 2512o分度从表C1中读出最接近非比例扭角为120分度时对应的扭矩为52 000(Nram)，用内插法求出精确的扭矩值为：则得T 一塑兰型业粤罂掣粤檠三盟卫幽一52 99065 MPpo,015 a1 一万rrj订丁一一 8修约后为：015270 MPa蛳”可Tp。015一鬻一879 MPZ69a如一可一百丽一5 79 813GBT 10 128200714参考文献GBT 12160单轴试验用引伸计的标定(GBT 12160-2002，ISO 9513：1999，IDT)