金属材料扭矩控制疲劳试验
金属材料 疲劳试验 应变控制轴向-扭转疲劳试验方法

金属材料疲劳试验应变控制轴向-扭转疲劳
金属材料的疲劳试验主要分为轴向疲劳和扭转疲劳两种。
轴向疲劳试验主要是评估材料在轴向拉伸或压缩加载下的疲劳性能,而扭转疲劳试验则是评估材料在旋转过程中承受扭矩的能力。
应变控制轴向-扭转疲劳试验是一种综合性的试验方法,通过同时控制材料的轴向应变和扭转应变,以模拟实际应用中复杂的应力状态。
应变控制轴向-扭转疲劳试验的基本原理如下:
1. 试样制备:根据标准规定,制备相应的金属试样,通常为棒状或板状。
2. 试验设备:使用专业的疲劳试验机,如MTS或INSTRON疲劳试验机,配置高温模块和相应的传感器。
3. 加载方式:试样在轴向和扭转方向上分别施加交替的拉伸和压缩载荷,同时控制轴向应变和扭转应变,以模拟实际应用中的复杂应力状态。
4. 数据采集:通过传感器实时监测试样的应变、载荷、温度等参数,并记录试验过程中的变化。
5. 试验结果分析:根据试验数据,计算疲劳寿命、疲劳强度、循环弹性模量等指标,以评估材料的疲劳性能。
常用的应变控制轴向-扭转疲劳试验标准有:
1. GB/T 26077-2021 金属材料疲劳试验轴向应变控制方法
2. GB/T 15248-2008 金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法
3. GB/T 3075-2021 金属材料疲劳试验轴向力控制方法
需要注意的是,应变控制轴向-扭转疲劳试验对试验设备、试验技术要求和数据处理等方面有较高的要求。
在进行试验时,应严格遵循相关标准规定,确保试验结果的准确性和可靠性。
常用的金属材料疲劳极限试验方法

常用的金属材料疲劳极限试验方法疲劳试验可以预测材料或构件在交变载荷作用下的疲劳强度,一般该类试验周期较长,所需设备比较复杂,但是由于一般的力学试验如静力拉伸、硬度和冲击试验,都不能够提供材料在反复交变载荷作用下的性能,因此对于重要的零构件进行疲劳试验是必须的。
MTS 810金属材料疲劳试验的一些常用试验方法通常包括单点疲劳试验法、升降法、高频振动试验法、超声疲劳试验法、红外热像技术疲劳试验方法等。
单点疲劳试验法适用于金属材料构件在室温、高温或腐蚀空气中旋转弯曲载荷条件下服役的情况。
该种方法在试样数量受限制的情况下,可近似测定疲劳曲线并粗略估计疲劳极限。
试验所需的疲劳试验机一般为弯曲疲劳试验机和拉压试验机。
升降法疲劳试验升降法疲劳试验是获得金属材料或结构疲劳极限的一种比较常用而又精确的方法,在常规疲劳试验方法测定疲劳强度的基础上或在指定寿命的材料或结构的疲劳强度无法通过试验直接测定的情况下,一般采用升降法疲劳试验间接测定疲劳强度。
主要用于测定中、长寿命区材料或结构疲劳强度的随机特性。
所需试验机一般为拉压疲劳试验机。
高频振动疲劳试验法常规疲劳试验中交变载荷的频率一般低于200Hz,无法精确测得一些零件在高频环境状态下的疲劳损伤。
高频振动试验利用试验器材产生含有循环载荷频率为1000Hz左右特性的交变惯性力作用于疲劳试样上,可以满足在高频、低幅、高循环环境条件下服役金属材料的疲劳性能研究。
高频振动试验主要用于军民机械工程的需要。
试验装置通常包括:控制仪、电荷适配器、功率放大器、加速度计、振动台等。
超声法疲劳试验超声法疲劳试验是一种加速共振式的疲劳试验方法,其测试频率(20kHz)远远超过常规疲劳测试频率(小于200Hz)。
超声疲劳试验可以在不同载荷特征、不同环境和温度等条件下进行,为疲劳研究提供了一个很好的手段。
嘉峪检测网提醒超声疲劳试验一般用于超高周疲劳试验,主要针对10^9以上周次疲劳试验。
高周疲劳时,材料宏观上主要表现为弹性的,所以在损伤本构关系中采用应力、应变等参量的弹性关系处理,而不涉及微塑性。
金属疲劳试验

金属疲劳试验主讲教师:一、实验目的1. 了解疲劳试验的基本原理。
2. 掌握疲劳极限、S-N曲线的测试方法。
二、实验原理1.疲劳抗力指标的意义目前评定金属材料疲劳性能的基本方法就是通过试验测定其S-N曲线(疲劳曲线),即建立最大应力σmax 或应力振幅σα与其相应的断裂循环周次N之间的关系曲线。
不同金属材料的S-N曲线形状是不同的,大致可以分为两类,如图1所示。
其中一类曲线从某应力水平以下开始出现明显的水平部分,如图1(a)所示。
这表明当所加交变应力降低到这个水平数值时,试样可承受无限次应力循环而不断裂。
这表明当所加交变应力降低到这个水平数值时,试样可承受无限次应力循环而不断裂。
因此将水平部分所对应的应力称之为金属的疲劳极限,用符号σR 表示(R为最小应力与最大应力之比,称为应力比)。
若试验在对称循环应力(即R=-1)下进行,则其疲劳极限以σ-1表示。
中低强度结构钢、铸铁等材料的S-N曲线属于这一类。
对这一类材料在测试其疲劳极限时,不可能做到无限次应力循环,而试验表明,这类材料在交变应力作用下,如果应力循环达到107周次不断裂,则表明它可承受无限次应力循环也不会断裂,所以对这类材料常用107周次作为测定疲劳极限的基数。
另一类疲劳曲线没有水平部分,其特点是随应力降低,循环周次N不断增大,但不存在无限寿命。
如图1(b)所示。
在这种情况下,常根据实际需要定出一定循环周次(108或5×107…)下所对应的应力作为金属材料的“条件疲劳极限”,用符号σR(N)表示。
2.S-N 曲线的测定(1) 条件疲劳极限的测定测试条件疲劳极限采用升降法,试件取13根以上。
每级应力增量取预计疲劳极限的5%以内。
第一根试件的试验应力水平略高于预计疲劳极限。
根据上根试件的试验结果,是失效还是通过(即达到循环基数不破坏)来决定下根试件应力增量是减还是增,失效则减,通过则增。
直到全部试件做完。
第一次出现相反结果(失效和通过,或通过和失效)以前的试验数据,如在以后试验数据波动范围之外,则予以舍弃;否则,作为有效数据,连同其他数据加以利用,按下列公式计算疲劳极限:()11n R N i i i v m σσ==∑ 1式中m——有效试验总次数;n—应力水平级数;—第i级应力水平;—第i级应力水平下的试验次数。
铝型材疲劳实验报告

一、实验目的1. 了解铝型材的疲劳特性。
2. 掌握疲劳实验的基本原理和方法。
3. 分析不同载荷下铝型材的疲劳寿命。
4. 评估铝型材在实际使用中的可靠性。
二、实验原理疲劳实验是一种研究材料在循环载荷作用下破坏规律的方法。
铝型材作为一种常用的金属材料,在航空航天、交通运输、建筑等领域有广泛的应用。
本实验采用疲劳试验机对铝型材进行循环加载,通过测量其疲劳寿命,分析其疲劳特性。
三、实验材料及设备1. 实验材料:某型号铝型材,尺寸为50mm×50mm×5mm。
2. 实验设备:疲劳试验机、电子万能试验机、万能力学性能测试仪、精度为0.01mm的游标卡尺、精度为0.01g的天平。
四、实验步骤1. 样品准备:将铝型材样品加工成标准尺寸,去除表面缺陷,并进行表面处理。
2. 实验参数设置:根据实验要求,设置试验机的工作参数,包括载荷大小、加载频率、加载波形等。
3. 实验过程:将加工好的铝型材样品安装在试验机上,进行循环加载实验。
在实验过程中,实时记录载荷、位移、应力等数据。
4. 实验数据整理:将实验过程中采集到的数据进行分析和处理,绘制疲劳曲线,计算疲劳寿命。
五、实验结果与分析1. 疲劳寿命:在相同载荷下,不同加载频率的铝型材疲劳寿命存在差异。
实验结果表明,随着加载频率的增加,铝型材的疲劳寿命逐渐缩短。
2. 疲劳曲线:通过实验数据绘制疲劳曲线,分析铝型材的疲劳特性。
结果表明,铝型材的疲劳曲线呈非线性,疲劳极限较低。
3. 疲劳机理:分析铝型材在疲劳过程中的微观结构变化,探讨疲劳机理。
实验结果表明,铝型材在疲劳过程中会发生微观裂纹扩展,最终导致材料破坏。
六、结论1. 铝型材在循环载荷作用下具有明显的疲劳特性,疲劳寿命与加载频率、载荷大小等因素密切相关。
2. 在实际应用中,应根据铝型材的疲劳特性,合理设计载荷大小和加载频率,以保证材料的使用寿命和安全性。
3. 本实验为铝型材的疲劳性能研究提供了实验依据,有助于提高铝型材在实际工程中的应用性能。
astm-e466-2015-《金属材料力控制轴向等幅疲劳试验标准规程》

astm e466-2015 《金属材料力控制轴向等幅疲劳试验标准规程》ASTM E466-2015《金属材料力控制轴向等幅疲劳试验标准规程》是一项重要的标准,用于评估金属材料的力控制轴向等幅疲劳性能。
本文将分为四个部分,依次介绍标准的背景及意义、试验方法及步骤、试验结果的分析、以及标准的应用前景。
第一部分:标准的背景及意义金属材料在工程实践中广泛应用,经常承受循环载荷。
然而,长期以来,金属材料在循环载荷下的疲劳寿命难以预测,很容易导致突然失效。
因此,疲劳试验是评估金属材料耐久性的关键步骤之一。
ASTM E466-2015标准的制定旨在提供一个统一的测试方法,以使各种金属材料的疲劳性能能够得到可靠准确的评估和比较。
该标准的意义主要体现在以下几个方面:1. 评估金属材料的疲劳寿命:ASTM E466-2015标准可帮助评估金属材料在特定载荷情况下的疲劳寿命。
通过该标准的试验方法,可以定量地确定金属材料在受力过程中的循环疲劳起始、增长和失效阶段,从而预测其它工况下的实际寿命。
2. 比较不同材料的疲劳性能:标准规定了一系列统一的试验参数和测量指标,使得各种不同材料之间的疲劳性能具有可比性。
这对于材料的筛选和选择具有重要意义,为设计和工程师提供了参考依据。
3. 改进材料设计和加工工艺:此标准提供了对金属材料在应力控制下的疲劳性能测试方法,对于理解材料行为和优化材料设计和加工工艺方案具有重要意义。
通过进行一系列的试验,并对试验结果进行分析,可以帮助科学家和工程师找到合适的材料和加工工艺,以增强材料的疲劳寿命和性能。
第二部分:试验方法及步骤ASTM E466-2015标准规定了一系列本质上等幅疲劳加载的试验方法。
下面将介绍其中一种常用方法(标准中还包含其他试验方法)。
1. 建立试样:根据试验要求,制备适当尺寸的试样。
通常采用矩形形状的试样,通过加工或切割砂轮等方式将试样制备成标准尺寸。
2. 布置应力传感器:根据试验要求,在试样上安装应力传感器。
金属疲劳试验有哪些金属疲劳试验方法

金属疲劳试验有哪些金属疲劳试验方法
疲劳试验,作为一种测定金属、非金属以及合金材料等拉伸、压缩等疲劳性能测试,常用于测量材料或产品的各项物理性能。
疲劳试验能测试哪些材料
金属:钢材、钢索、钢筋、钢板
非金属:橡胶、塑料、海绵、玻璃、胶管
合金材料:管件、五金、不锈钢、疲劳试验设备有哪些
根据试验频率:
低频疲劳试验机、中频疲劳试验机、高频疲劳试验机、超高频疲劳试验机、根据应力循环:
等幅疲劳试验机、变频疲劳试验机、程序疲劳试验机、随机疲劳试验机根据试验环境:
室温疲劳试验机、低温疲劳试验机、高温疲劳试验机、热疲劳试验机、腐蚀疲劳试验机、接触疲劳试验机、微动磨损疲劳试验机根据应力循环周次:
低周疲劳试验机、高周疲劳试验机
根据式样加载方法:
拉-压疲劳试验机、弯曲疲劳试验机、扭转疲劳试验机、复合应力疲劳试验机疲劳试验有哪些试验方法
扭转、弯曲、动态、拉伸、旋转、拉扭、纯弯、扭矩、静态、提吊、弯扭、弹跳、滚动、摇摆、屈曲、弹性、传动、。
第八章金属疲劳试验

2
σa为应力的动载分量,是疲劳失效的决定因
第八章 金属疲劳试验
§8.2 循环应力
2、循环应力的基本术语(见图 8-3) 4)平均应力σm σ = σ max + σ min ,σm 为应力的静载分量,是疲劳失效的次要因素。 m 2 5)应力比R ,又称为循环特征。 σ R = m in σ m ax 6)应力分量A ,R和A都表示应力循环的特征,即应力循环的不对称性。 σ a A = σ m 由一对应力分量σ 由一对应力分量 max和σmin可以确定一个应力水平。同样,知道σmax 、σmim 、σm、σa、和R(或A)中的任两个参数,都可以按上述公式计算出其他几个参数,从 而确定出一个应力水平。 例如: σm=0的循环为对称循环,这时R=-1。应力幅σa=0时为静应力,这时R=1 ,除静应力和对称循环以外的其他循环都为非对称循环,这时R≠±1。非对称循环中最 ,除静应力和对称循环以外的其他循环都为非对称循环,这时 小应力σmim=0的循环称为脉动循环,这时R=0。
§8.3 高周疲劳试验
不断裂 ○ σR N ○○ ○
N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7
图84 SN 曲线示意图
用σR表示。R是应力循环对称系数。对称循环R=-1,其疲劳极限用σ-1表示。
不同材料的 S-N 曲线形状不同,但无限次的应力循环试验是难于实现的 ,
故工程上规定,对于钢铁类材料, N>107时,曲线出现平行于横轴的水平部分而不破 坏时,就认为不会破坏;而有色金属N 坏时,就认为不会破坏;而有色金属N=107时,疲劳曲线尚未出现水平部分,直到 N=108才逐渐趋于水平,因而规定循环基数N0=107和N0=108分别为黑色金属和有色金 才逐渐趋于水平,因而规定循环基数N 属经上述循环而不破坏的最大应力为该种材料的疲劳极限。
国内外金属材料低周疲劳试验标准对比

国内外金属材料低周疲劳试验标准对比《国内外金属材料低周疲劳试验标准对比》一、引言金属材料在工程领域中具有广泛的应用,而金属材料的疲劳性能一直是工程设计和材料研究的重要课题之一。
低周疲劳是指在较低应力下进行的疲劳试验,对于金属材料的使用寿命和安全性具有重要意义。
在国内外,针对金属材料低周疲劳性能的测试标准各有不同,本文将就国内外金属材料低周疲劳试验标准进行对比,以便于更全面地了解不同标准的优劣和适用范围。
二、国内金属材料低周疲劳试验标准概述1. GB/T 3077-2015《合金结构钢技术条件》GB/T 3077-2015是我国针对合金结构钢制定的技术条件标准,其中包括了对合金结构钢低周疲劳性能的测试方法和要求。
该标准以静载荷下的疲劳极限为评定指标,适用于常见的合金结构钢材料,但对于特殊合金材料的测试要求较为局限。
2. GB/T 25972-2010《金属材料低周疲劳试验方法》GB/T 25972-2010是我国金属材料低周疲劳试验方法的标准,对于金属材料在低周疲劳条件下的试验方法和评定要求做出了详细规定。
该标准涵盖了多种金属材料,但对于不同类型金属材料的测试方法和评定标准并不具体化,适用范围相对较窄。
三、国外金属材料低周疲劳试验标准概述1. ASTM E606-92《Standard Test Method for Strain-Controlled Fatigue Testing》ASTM E606-92是美国材料和试验协会制定的一项低周疲劳试验标准,该标准以应变控制的疲劳试验为基础,着重于金属材料在低周疲劳条件下的耐久性能测试。
相较于国内标准,ASTM E606-92更为全面和具体,对不同类型的金属材料和应变控制方式都有详细规定。
2. BS 3518-2018《Determination of low-cycle fatigue properties of metallic materials》BS 3518-2018是英国标准协会发布的一项关于金属材料低周疲劳性能测试的标准,覆盖了多种金属材料的低周疲劳性能测试方法和评定标准。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
金属材料扭矩控制疲劳试验1 范围本标准规定了金属试样在给定扭矩、恒定幅值、名义上受弹性应力、不引起应力集中条件下的疲劳试验。
试验通常在室温(10℃~35℃)大气条件下进行,沿试样的纵轴加载。
本标准适用于圆形截面试样及圆管截面试样的切取、制备和试验。
不包括构件及其他特殊类型的试验。
同样也不包括恒幅角位移控制的低周扭转疲劳试验,其失效周次通常只有几千次。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 554:1976 标准大气环境条件和试验的说明(Standard atmospheres for conditioning and/or testing - Specifications)3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
4最大应力 maximum stressτmax在应力循环中剪切应力的最大代数值(见图1)。
5最小应力 minimum stressτmin在应力循环中剪切应力的最小代数值(见图1)。
6平均应力 mean stressτm剪切应力的静态分量(见图1)。
注:最大剪切应力与最小剪切应力代数和的一半,见公式(1): (1)7应力幅值stress amplitudeτa剪切应力的动态分量(见图1)。
注:最大剪切应力与最小剪切应力代数差的一半,见公式(2): (2)说明:X轴—时间;Y轴—应力;1— 1个应力循环。
图1 疲劳应力循环8循环周次 number of cyclesN试验任意阶段的循环次数。
9应力比 stress ratioR在同一循环周次中最小剪切应力与最大剪切应力的代数比值。
注:可以表达为: (3)10应力范围stress range最大剪切应力与最小剪切应力之间范围。
注:可以表达为: (4)11失效疲劳寿命 fatigue life at failureN f在特定条件下失效的应力循环周次。
12循环周次为N的疲劳强度 fatigue strength at N cyclesτN在固定应力比条件下试样寿命达到N周次对应的剪切应力幅值。
13扭矩 torqueT相对于试样轴线产生剪切应力或切向变形的切向力。
14 符号及说明表1 符号及说明15 试验原理将名义尺寸相同的试样安装于扭转疲劳试验机上并施加循环扭应力。
如图2所示的任意一种循环应力类型均可以使用。
如无特殊要求,试验波形应为恒幅正弦波。
对于轴对称试样,扭矩平均值的改变不会引入不同类型的应力系统,扭转的平均应力总是被标记为正值。
当试样失效或试验周次超过指定应力循环周次时终止试验。
扭转疲劳试验产生的裂纹可以平行于试样轴线、垂直于试样轴线或与试样轴线成任意夹角。
疲劳试验结果可能受大气条件影响,对于条件控制的要求见ISO 554:1976的2.1。
16 试验方案在开始试验之前,应对下列项目进行确认:a)试样类型(见第7章);b)应力比;c)试验目标,例如:——在特定应力幅值下的疲劳寿命;——在特定循环周次下的疲劳强度;——S-N曲线(Wöhler曲线)d)试样数量及试验顺序;e)试验终止前试样的循环周次。
注1:附录A提供了几种结果表达方式,详见GB/T 24176[1],包括数据分析程序和统计表达。
注2:通常使用的试验终止循环周次是:——对于结构钢为107次;——对于其它金属材料为108次。
说明:X轴—时间;Y轴—应力;1—压应力;2—交变应力;3—拉应力。
图2 循环应力的类型17 试样形状和尺寸18 类型通常可以采用包含机械加工试验区域的试样(如图3和图4所示类型之一)。
试样可以是:——圆形截面试样,试样试验区域到端部为圆滑过渡(见图3);——圆管截面试样,试样试验区域到端部外表面为圆滑过渡(见图4)。
对于圆管试样试样端部的内径应大于或等于试样工作区域的内径。
对于试样端部的内径大于试样工作区域的内径的试样,裂纹萌生或失效在试验工作区域以外导致试验无效的,宜作为试验在当前完成循环周次下的不连续(中断)试验。
由圆管截面试样得到的疲劳试验结果不总是能与圆形截面试样得到的试验结果进行比较。
因此,当对同种材料不同截面下疲劳寿命进行比较时应特别注意。
典型的试样端部类型见图5。
建议选择满足对中要求的试样端部类型。
图3 圆形截面试样图4 圆管截面试样图5 试样典型夹持端19 尺寸规格20 圆形截面试样建议的几何尺寸如表2所示(见图3)。
表2 圆形截面试样的尺寸为了计算施加的扭矩,每件试样的实际直径都应被测量,测量准确度为0.01mm。
当对试样进行测量时应注意不要划伤试样表面。
试样的形位公差应满足如下要求(这些值用于表达试样轴线或参考面的关系):——平行度:不大于0.005d——同心度:不大于0.005d21 圆管截面试样通常对于圆形截面试样的考虑也同样适用于圆管截面试样。
试样的壁厚应足够大以避免在循环加载过程中由于超过最小壁厚边界而产生失稳。
试样的几何尺寸如表3所示(见图4)。
表3 圆管截面试样的尺寸22 试样制备23 一般要求对于任何以得到材料固有性能为目的的疲劳试验项目,按照下述建议进行试样的制备是非常重要的。
如果试验的目的是确定特殊因素的影响(例如表面热处理、氧化等)则允许对下述建议有偏离。
在任何情况下,偏离应在试验报告中注明。
除非与客户另有协议,试样宜取自材料的无应力部分。
24 机械加工步骤对试样的机械加工可能会在试样表面引入残余应力从而影响试验结果。
这些应力可能由加工阶段的热梯度而引入,并导致材料的变形或显微组织的变化。
然而,在精加工阶段特别是在最终抛光阶段通过采取适当的精加工程序可以降低残余应力的产生。
对于硬质金属,磨削加工比工具加工(车或铣)更合适。
——磨削:从试样的最终直径前的0.1mm开始,加工量不超过0.005mm/次。
——抛光:使用逐次变细的的砂布或砂纸去掉最后的0.025mm。
建议最终抛光的方向沿着试样轴向。
——打磨:对于圆管截面试样圆孔宜进行打磨。
如果不注意上述步骤,可能由加工过程中的温度升高或应变硬化造成材料显微结构(相变或表面再结晶)及力学性能的变化,导致试验无效。
试样制备过程中对于某些材料由于某种元素或化合物的污染其力学性能会变差,例如氯对钢和钛合金的影响。
因此,宜避免使用这些污染物(例如切削液)。
在试样储存时的清洁和除油也应注意。
25 取样和标记从半成品或部件上进行取样对试验结果有重要影响。
因此,有必要对每一个试样的取样方向和位置进行明确标识。
附在试验报告上的取样图应明确指出:——每个试样的位置;——半成品加工的特征方向(例如轧制方向,挤压方向等);——每个试样的标记。
试样在制备过程中应有唯一性标识。
标识可以采用任何可靠的方式标记在试样上不会被加工掉或对试验质量产生影响的区域。
试验前标识应分别标记在试样两端。
26 试样的表面状态试样的表面条件可能影响试验结果。
通常这与以下几条因素有关:——试样表面粗糙度;——存在的残余应力;——材料显微组织的改变;——污染物的引入。
为了减小上述因素的影响,应遵循以下建议:——表面粗糙度对试验结果的影响很大程度上取决于试验条件。
试样表面腐蚀或非弹性变形可以减弱其影响。
——试样平行工作部分的表面粗糙度R a应不大于0.2µm。
——试样局部的加工刮伤。
最终工序宜消除所有在车削过程中产生的环向刮伤,在精磨工序后应进行机械抛光。
在低倍放大镜(约20倍)下的检查宜只能看到由最终抛光剂级别产生的抛光痕迹。
应在热处理后进行抛光操作。
如果不能实现,那么热处理宜在真空或惰性气体保护条件下进行以避免试样表面氧化。
热处理宜避免改变研究材料的显微结构特性。
试验报告应详细描述热处理和机械加工程序。
27 尺寸检查宜在最终机械加工完成后对试样尺寸进行测量,且测量方法应保证不改变试样的表面状态。
28 储存和运输制备完成后,试样宜妥善保存避免损伤(接触刮伤、氧化等)。
如果在试样存储过程中发现试样表面有任何损伤宜进行二次抛光去除。
建议采用配有封头的独立小盒或软管,在某些情况下,应在真空瓶或干燥器中储存。
宜尽量减少运输的次数。
特别要注意试样的标记。
试验前应在试样的两端进行标识。
29 设备30 试验机31 一般要求试验应在具有顺时针/逆时针加载扭矩能力的试验机上进行,加载应平稳启动并且在通过零点时没有反冲。
试验初始加载到指定水平不应有过冲。
达到指定水平的响应时间应尽可能的短。
试验机应具有足够的侧向、扭转刚度和同轴度。
当进行给定的波形循环测试时完整的试验加载系统(包括扭矩传感器、夹具和试样)应能控制和测量扭矩。
试样在轴向方向上应不受约束以避免附加载荷的引入。
试验机的扭矩测量系统应在静态下采用合适的方法进行校准并溯源到国家标准。
了解在扭矩传感器和试样之间由于惯性质量而引入的动态误差的潜在影响是非常重要的。
惯性扭矩误差可以表示为扭矩范围的百分数。
它随试验频率的变化而变化且受试样的柔度影响很大(参见ISO 4965[2]此标准适用于轴向疲劳试验,其给出的原理也适用于扭转疲劳试验)。
试验机应配有准确度为1%的计数装置,并能在试样失效时自动停机。
32 扭矩传感器扭矩传感器应为疲劳级别的。
指示的扭矩输出至计算机自动记录系统或在特殊限制条件下输出至非自动的记录设备上。
扭矩传感器的能力应足够覆盖试验中测量的扭矩范围,准确度优于1%。
扭矩传感器宜具有温度补偿,且每摄氏度的零点漂移不超过满量程的0.002%。
每摄氏度的灵敏度变化不超过满量程的0.002%。
33 试样夹具夹具应能传递循环扭矩至试样且在试验过程中其环向上不产生反冲。
夹具的几何尺寸精度应满足9.1.4规定的同轴度要求。
夹具应能进行反复装卸且具有定位面用于保证试样的同轴度。
在试验过程中其还应保证在没有反冲的情况下施加反向扭矩。
34 对中检查疲劳试验应保证应力的均匀分布。
对于轴向疲劳试验机和扭转疲劳试验机均采用同一对中检查方法对试验机的轴向对中进行测量。
此外,对于疲劳试样工作区域的应力分布应进行记录。
加载应力的一致性受试验机和试样两方面控制。
加载应力一致性应在系列试验开始前或加载链发生改变后进行检查。
注1:附录B简单描述了对中检查方法。
注2:附录C描述了在扭转试验中测量和记录加载应力一致性的程序。
35 轴向载荷扭转试验,轴向载荷应为零。
36 试验检测仪表37 记录系统数据记录设备应能够以满量程1%的准确度记录扭矩传感器与时间的数据。
计算机数据采集系统的采集速率应足够快;非计算机数据采集系统应具有高速记录或储存装置,两种采集系统均需能够对每个试验循环进行慢速回放以确认其峰谷值扭矩。
38 循环计数器循环计数器应能够记录加载的循环次数,当试样失效时它应能自动停止计数。
39 检查和校准宜每年或更高频次(如有要求)对试验机及其控制、测量系统的正常运行进行检查。