GB T 12443-2007 金属材料 扭应力疲劳试验方法.pdf

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1、ICS 7704010H 22 a目中华人民共和国国家标准GBT 1 2443-2007代替GBT 12443-1990金属材料 扭应力疲劳试验方法Metallic materials-Torsional stress fatigue testing method20071 1-23发布(IS0 1352：1977，NEQ)2008-060 1实施宰瞀髁紫瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅11刖 昌GBT 12443-2007本标准与国际标准ISO 1352：1977(E)金属扭应力疲劳试验方法的一致性程度为非等效。本标准代替GBT 12443-1990(金属室温扭应力疲劳试验方法，与其

2、相比主要变化如下：增加了“扭转疲劳极限”的符号；在第5章中将图2进行了重新绘制；取消了对试验机频率范围可调性的要求；修改了试验报告内容；对部分章条进行了编辑性修改。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、济南时代试金仪器有限公司。本标准主要起草人：刘涛、高怡斐、鲁建周。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 12443-1990。金属材料扭应力疲劳试验方法GBT 12443-20071范围本标准规定了金属材料扭应力疲劳试验的原理、术语、符号、试样、试验机、试验条件、试验程序、试验结果的表示方法和试验报告。本标准适用于室温大气下，测定

3、公称直径为50 mm125 mm圆形横截面金属光滑试样的扭应力疲劳性能。注：做腐蚀环境下的金属扭应力疲劳试验时，可参照GBT 7733中42条的规定。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 10623金属力学性能试验术语3原理公称直径相同的试样装于扭转疲劳试验机上，并承受图1中47所示任一类型扭应力所对应的扭矩，连续试验至试样失效或至指定循环次数。注1：失效一

4、般指试样完全断裂或出现内眼可见的疲劳裂纹。注2：同批和对比试验的判据应相同。+应力!A 主 lV ； l lI ld d d 备 蔓 。 0，、八AQ7-勺勺上b。灯V。8 il i i i i E l图1循环应力的类型GBT 12443-20074术语、定义和符号41术语和定义GBT 10623规定的及下列术语和定义适用于本标准。扭转疲劳极限torsional fatigue limitfD指定循环基数下的中值扭转疲劳强度。循环基数一般取107或更高些。42符号符号、单位和说明列于表1。衰1符号、单位和说明符号 单位 说 明D 试样夹持靖的直径或相对平面问的距离(见图3)d 试样工作部分的最

5、小直径L。 试样工作部分的平行长度d与D之阿的过渡圆弧半径(见图2a)或夹持端间的西弧半径(见图2b)MPa 扭转疲劳极限，指定循环基致下的中值扭转衰劳强度循环基数一般取lo 7或更高些5试样51形状形状如图2所示。其工作部分可为圆柱形(见图2a)、漏斗形(见图2b)，工作部分横截面均为圆形；夹持端的形状则根据试验机的夹头形状和试验材料设计。试样的典型夹持端见图3。2a)圆柱形试样一O toOl 一占，耐心 砂， 、b)漏斗形试样图2试样形状匣GBT 12443-2007图3试样典型夹持端52尺寸直径d的尺寸范围为50 mm125 mm，推荐直径d的尺寸为60 mm、75 mm、95 mm；允

6、许偏差为士002 mm。实际最小直径的测量准确度应不低于001 mm。测量直径d时，切忌损伤试样表面。工作部分与夹持部分的同轴度应不大于O01 mm。同批试验或对比试验所用试样直径d应具有相同公称值。53制备取样部位、取向和方法按有关标准或双方协议。531机械加工所采用的机械加工不允许改变试样的冶金组织或力学性能，且引起的试样表面加工硬化应尽可能小。磨削精加工较硬材料的试样时，应提供足够的冷却液，确保试样表面不过热。工作部分与过渡圆弧的连接应光滑，不应出现加工痕迹。粗加工后的试样毛坯如需热处理，应留有适当的加工余量，以保证精加工后能够消除热处理对试样表面的不良影响。不允许对试样进行矫直。532

7、表面抛光试样的工作部分经车削或磨削至公称尺寸后，采用粒度较细且逐次变细的水磨砂纸或砂布，沿其圆周方向进行手工或机械抛光。抛光的中间阶段可沿任一方向，以消除较粗粒度的砂纸或砂布所产生的伤痕抛光的最后阶段应沿圆周方向。抛光后，试样工作部分的表面粗糙度R口的允许最大值为032“m。GBT 12443-2007533裹面状态试样工作部分的表面状态应与工况一致或符合532条的要求。54试样贮存已制备好的试样如不能及时试验，则应妥善贮存、保护，确保试样在贮存期间不变形且表面完好无损。试验前，应采用适当的方法检查试样，其表面如有锈蚀或伤痕，则应重新进行表面精加工。6试验机和试验条件61试验机可使用各种不同类

8、型的扭转疲劳试验机，但均应满足如下要求：611用适当方法校准的平均扭矩和扭矩范围的示值误差均不超过土3，或均不超过试验机使用满量程的土05，取其大者。注：条件尚不成熟时，可暂用静态方法标定扭矩，其示值误差不超过土1。612试验过程中，两夹头应保持同轴，且夹头与试样不得有相对滑移。613应有工作可靠的扭矩控制装置、计数装置和试样失效或至指定循环数时的停机装置。62试验条件621试验环境为室温大气(1035)。622应力循环频率不应引起试样过热或试验机共振。623装于试验机上的试样不允许承受所需规定扭应力以外的其他应力。7试验程序71安装试样将试样紧固于试验机上，使试样与试验机两夹头保持良好同轴。

9、72选定应力循环频率根据所用试验机型号、试样、应力大小或试验要求选定应力循环频率。73施加扭矩开动试验机，其应力循环频率调至选定值后，将规定扭应力所需的相应扭矩施加到试样上。74测定扭转疲劳性能疲劳性能测定方法应根据试验目的加以选择。疲劳性能测定所用试样数量随测定方法的不同而有一个较宽的范围。推荐用如下方法测定扭转疲劳性能：741扭转疲劳极限(fD)的测定试验一般在预计(095105)rD范围的3级左右等间距应力水平下进行；应力增量一般为预计ED的35f第一根试样的应力水平应略高于预计ZD在每级应力水平下试样的数量一般在两根或两根以上。试验顺序如图4所示。用下列方法之一处理试验结果所得应力水平

10、即为扭转疲劳极限：a)半数试样试验至指定循环数而不失效的最高应力水平，但在比此应力水平低一级的应力水平下，试验至指定循环数而不失效的试样应超过半数，如图4a)或图4b)所示；b)如果在某级应力水平下，超过半数的试样试验未至指定循环数已失效，而在比此应力水平低一级的应力水平下，试样试验至指定循环数全不失效时，则上述两级应力水平的平均值为扭转疲劳极限，如图4c)所示。4皇j最镯旨擘皇采韬旨撂皇R越瞬摆GBT 12443-2007b)图4测定fD的试验顺序742孓曲线的测定通常取4级6级应力水平；用成组法测定其中等寿命区的疲劳寿命，每组试样的数量一般随应力水平的降低而增加；用741方法测定其长寿命区

11、的扭转疲劳极限。用逐点描迹法或最小二乘法，拟合上述试验数据点即成s曲线。8试验结果的裹示方法试验结果有下列两种表示方法：81列裹法表中应包括如下内容：试验顺序、试样号、试样形状和尺寸及表面粗糙度、频率、应力、循环次数、中等寿命区的平均寿命和长寿命区的扭转疲劳极限。82图示法sN曲线是常用的一种表示疲劳试验结果的方法。绘制孓N曲线时，以应力为纵坐标，以疲劳寿命为横坐标。疲劳寿命采用对数坐标，应力采用线性坐标或对数坐标。5GBT 12443-20079试验报告试验报告应包括如下内容：a)本国家准编号；b)试验材料的特征描述；c)试样形状、尺寸及表面状态；d)应力循环频率；e)失效判据；f)试验期间的温度和湿度范围g)不符合规定的偏差；h)试验结果(按第8章要求)；i)试验完成日期；j)其他。参考文献GBT 12443-20071GBT 3075金属轴向疲劳试验方法2GBT 7733-1987金属旋转弯曲腐蚀疲劳试验方法(neq ISO 1143：1975)