低碳钢和铸铁的扭转实验报告
扭转破坏实验报告
一、实验目的1. 掌握扭转试验机的操作方法。
2. 测定低碳钢的剪切屈服极限和剪切强度极限。
3. 比较低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形及其破坏形式。
4. 分析试件断口形貌，了解两种材料的扭转性能差异。
二、实验设备与仪器1. 扭转试验机2. 游标卡尺3. 低碳钢圆轴试件4. 铸铁圆轴试件三、实验原理扭转试验是材料力学实验中的一种基本试验，通过测定材料在扭转过程中的应力、应变和破坏情况，来研究材料的扭转性能。
在扭转过程中，材料内部的应力分布呈环形分布，最大应力出现在试件的边缘，最小应力出现在试件中心。
四、实验步骤1. 将低碳钢和铸铁圆轴试件分别安装在扭转试验机上。
2. 使用游标卡尺测量试件的直径，记录数据。
3. 设置扭转试验机，选择合适的加载速度。
4. 开启试验机，开始进行扭转试验。
5. 观察试件的变形情况，记录屈服扭矩和破坏扭矩。
6. 取下试件，观察断口形貌，分析破坏原因。
五、实验结果与分析1. 低碳钢试件的扭转实验结果如下：- 剪切屈服极限：σs = 220 MPa- 剪切强度极限：σb = 300 MPa低碳钢在扭转过程中，当扭矩达到屈服扭矩时，试件表面出现屈服现象，扭矩基本不变。
随着扭矩的继续增大，试件进入强化阶段，变形增加，扭矩随之增加。
当扭矩达到破坏扭矩时，试件发生断裂。
2. 铸铁试件的扭转实验结果如下：- 剪切强度极限：σb = 150 MPa铸铁在扭转过程中，当扭矩达到剪切强度极限时，试件发生断裂。
由于铸铁为脆性材料，其扭转过程中的变形较小，几乎没有屈服现象。
3. 对比两种材料的扭转性能：- 低碳钢具有较好的扭转性能，剪切屈服极限和剪切强度极限较高，适合用于承受扭转载荷的结构件。
- 铸铁的扭转性能较差，剪切强度极限较低，不适合用于承受扭转载荷的结构件。
4. 分析试件断口形貌：- 低碳钢试件断口为纤维状断口，表明其断裂原因主要是由于拉伸断裂。
- 铸铁试件断口为解理断口，表明其断裂原因主要是由于剪切断裂。
低碳钢铸铁的扭转坏实验报告
低碳钢铸铁的扭转坏实验报告实验报告：低碳钢和铸铁的扭转坏目的：本实验旨在通过扭转实验，研究和比较低碳钢和铸铁的扭转性能和断裂行为，从而了解不同材料的扭转性能差异。
实验原理：扭转实验是一种用来研究材料的刚性和塑性特性的方法。
在扭转实验中，材料样品受到外部力矩的作用，从而发生旋转。
在达到一定的应变条件下，材料会发生塑性变形或断裂。
实验步骤：1.准备实验所需的低碳钢和铸铁样品。
确保样品尺寸均匀一致。
2.将样品固定在扭转仪的夹具中，确保样品在实验过程中不会移动。
3.选择适当的扭转速度和扭转角度。
开始实验前，确保扭转仪的仪器读数和实际情况一致。
4.开始扭转实验，记录下扭转过程中的力矩读数。
5.当样品发生断裂或者达到预定的扭转角度时，停止实验。
实验结果：通过实验记录，我们得到了低碳钢和铸铁的扭转实验结果。
其中，低碳钢在扭转过程中的力矩逐渐增加，并在一定扭转角度后突然减小，发生断裂。
铸铁则在扭转过程中的力矩增长速度较低，且在一定扭转角度后出现塑性变形，但并未断裂。
实验分析与讨论：从实验结果来看，低碳钢的扭转性能较好，表现出较高的刚性和强度。
而铸铁的扭转性能相对较差，表现出一定的塑性和韧性。
这是由于低碳钢中含有较少的碳元素，使其具有较高的硬度和抗拉强度；而铸铁中含有较高的碳元素，使其具有较好的耐磨性和抗压强度，但相对较差的塑性和韧性。
此外，低碳钢的断裂是突然发生的，表明其具有较好的脆性。
而铸铁在扭转过程中出现塑性变形而不断裂，表明其具有一定的韧性。
结论：通过本次实验，我们对低碳钢和铸铁的扭转性能和断裂行为有了一定的了解。
低碳钢具有较好的刚性和强度，而铸铁具有一定的塑性和韧性。
这些性能差异源于材料的化学成分和微观结构。
低碳钢和铸铁扭转试验
低碳钢和铸铁扭转实验一、实验目的１．观察比较低碳钢和铸铁在扭转过程中的变形现象、破坏形式。
２．测定低碳钢扭转时的屈服点τs 和抗扭强度τb 。
３．测定铸铁扭转的抗扭强度τb 。
二、实验设备与试件１．扭转试验机。
２．游标卡尺。
３．扭转试件参照国家标准GB10128–88采用圆形截面试件(如图2–13所示)，为中间段试件直径；0d Ｌ0为试件原始标距；Ｌc 为试件平行长度；d 0＝10 mm，Ｌ0＝100 mm或50 mm，Ｌc ＝120 mm或70 mm，如果采用其他直径的试件，其平行长度为标距加上两倍直径。
试件两头为夹持端，因为试件受扭，在两头夹持部分对称加工两个相互平行的平面，以便于安装夹紧。
图2–13 扭转试件图三、实验原理和方法试件受扭时将产生扭转变形，扭矩Ｔ和扭角ϕ相应增加，试验机将自动记录数据大小并在电脑显示屏上自动绘出ϕ−Ｔ曲线图，如图2–14所示。
从图2–14(a)可以看出，低碳钢扭转试验开始为弹性变形阶段，Ｔ与ϕ成正比，横截面上剪应力呈线性分布，横截面周边处的剪应力最大，圆心为零。
当扭矩Ｔ增大，试件开始产生屈服，横截面周边处的剪应力首先达到屈服极限，随着扭转变形的增加，剪应力由横截面周边处开始向圆心扩展逐步达到屈服极限，即塑性区由圆周向圆心扩展，直到整个截面达到屈服。
在屈服过程中ϕ−Ｔ曲线显示为屈服平台，这时扭矩为屈服扭矩Ｔs 。
屈服过后为强化阶段，扭矩又开始缓慢上升，试件扭角迅速增加，当扭矩达到最大值Ｔb 时试件断裂。
考虑到整体屈服后塑性变形对应力分布的影响，低碳钢扭转屈服点理论上应按式τs =w T s43计算，抗扭强度理论上应按τb ＝wT b43计算，但是为了试验结果的可比性，根据国标GB／T10128–88，图2–14 扭转曲线图τs 和τb 的计算公式为：τs ＝ＷＴs ， τb ＝ＷＴb 公式中：Ｗ为截面系数。
图2–14(b)为铸铁的扭转曲线图，铸铁受扭时变形很小没有屈服阶段，因此断裂时的扭矩就是最大扭矩Ｔb ，抗扭强度为： τb ＝ＷＴb 四、实验步骤１．低碳钢试件 (1) 用游标卡尺在标距两端和中间部位，分别沿相互垂直的两个方向各测量一次直径，并分别计算这三个截面的平均值，取其最小值计算试件的横截面积。
材料扭转实验报告小结(3篇)
第1篇一、实验背景本次实验旨在通过金属材料的扭转实验，了解和掌握金属材料的扭转性能，包括强度性能指标、变形规律以及破坏特性。
实验选取了低碳钢和灰铸铁两种材料进行对比实验，通过实验结果分析两种材料的扭转性能差异。
二、实验目的1. 测定低碳钢和灰铸铁的扭转强度性能指标，包括剪切屈服极限和剪切强度极限。
2. 通过实验，绘制低碳钢和灰铸铁的扭转图，比较两种材料的扭转破坏形式。
3. 了解电子式扭转实验机的构造、原理和操作方法。
4. 通过实验，验证扭转变形公式，测定低碳钢的切变模量G。
5. 比较低碳钢和铸铁试样受扭时的变形规律及其破坏特性。
三、实验方法1. 实验材料：低碳钢、灰铸铁。
2. 实验设备：扭转实验机、游标卡尺。
3. 实验步骤：（1）测量试样直径。
（2）将试样安装到扭转实验机上，运行应用软件，预制实验条件、参数。
（3）开始实验，匀速缓慢加载，跟踪观察试样的屈服现象和实时曲线。
（4）待屈服过程之后，提高实验机的加载速度，直至试样被扭断为止。
（5）取下拉断的试样，进行实验数据和曲线及实验报告处理。
四、实验结果与分析1. 实验结果表明，低碳钢的剪切屈服极限为285MPa，剪切强度极限为440MPa；灰铸铁的剪切强度极限为280MPa。
2. 通过实验数据绘制出的低碳钢和灰铸铁的扭转图，发现低碳钢在扭转过程中表现出明显的屈服现象，而灰铸铁则表现出脆性断裂。
3. 实验过程中，低碳钢的切变模量G为78.6GPa，验证了扭转变形公式的正确性。
4. 在实验过程中，低碳钢和灰铸铁试样受扭时的变形规律存在明显差异。
低碳钢在扭转过程中，首先发生屈服变形，随后出现塑性变形，最终断裂；而灰铸铁在扭转过程中，未发生明显的屈服变形，直接出现脆性断裂。
五、实验结论1. 低碳钢和灰铸铁的扭转强度性能存在明显差异，低碳钢具有较高的剪切屈服极限和剪切强度极限，而灰铸铁的剪切强度极限较低。
2. 低碳钢在扭转过程中表现出明显的屈服现象，而灰铸铁则表现出脆性断裂。
低碳钢铸铁的扭转坏实验报告
低碳钢铸铁的扭转坏实验报告
实验报告：低碳钢铸铁的扭转破坏
一、实验目的：了解低碳钢铸铁的扭转破坏特性，探索其在工程结构中的应用。
二、实验原理：
三、实验步骤：
1.材料准备：选取合适的低碳钢铸铁材料制备样品。
将样品切割成适
当的尺寸和形状。
2.实验装置准备：将实验平台调整到水平状态，安装扭转装置。
3.安装样品：将低碳钢铸铁样品安装在扭转装置上，确保样品位于中
心位置。
4.施加扭转力：通过扭转装置施加扭转力，记录施力时的初始值。
5.观察变形和破坏：随着施加扭转力的增加，观察样品的变形情况，
记录变形程度。
6.记录破坏力和破坏形态：当样品达到破坏强度时，记录破坏力，并
观察并描述破坏形态。
7.数据处理：根据实验数据，分析低碳钢铸铁的扭转破坏特性。
比如，绘制扭转力与扭转角度的曲线，计算破坏强度等。
四、实验结果：
根据实验数据，我们得出了低碳钢铸铁的扭转破坏特性。
扭转力与扭转角度的曲线表明，随着扭转力的增加，样品的扭转角度逐渐增大，直到达到破坏点。
然而，当扭转力达到一定值时，低碳钢铸铁样品发生了塑性变形，无法完全恢复到初始状态。
当扭转力持续增大时，样品最终发生破断。
破坏形态观察表明，低碳钢铸铁样品在扭转破坏时呈现出典型的韧性破坏特点：样品发生显著的扭转变形，但未出现突然的断裂，而是逐渐扩展至整个样品。
五、实验结论：
2.随着扭转力的增加，低碳钢铸铁样品呈现出显著的塑性变形。
3.低碳钢铸铁样品的扭转破坏呈现出典型的韧性破坏特征。
精选 低碳钢铸铁的扭转破坏实验报告
低碳钢、铸铁的扭转破坏实验一：实验目的和要求1、掌握扭转试验机操作。
2、低碳钢的剪切屈服极限τs。
3、低碳钢和铸铁的剪切强度极限τb。
4、观察比较两种材料的扭转变形过程中的变形及其破坏形式，并对试件断口形貌进行分析。
二：实验设备和仪器1、材料扭转试验机2、游标卡尺三、实验原理1、低碳钢扭转实验低碳钢材料扭转时载荷-变形曲线如图（a）所示。
TT bT s0 φ图1. 低碳钢材料的扭转图1. 低碳钢材料的扭转图τττssdAρ(a) (b) (c)低碳钢圆轴试件扭转时的应力分布示意图2. 图T与扭转角φ成正比关系(见图低碳钢试件在受扭的最初阶段，扭矩1)，横T的增大，横截面所示。
随着扭矩τ沿半径线性分布，如图2(a)截面上剪应力边缘处的剪应力首先达到剪切屈服极限τ且塑性区逐渐向圆心扩展，形成环形s塑性区，但中心部分仍是弹性的，见图2(b)。
试件继续变形，屈服从试件表层T-φ曲线上2(c)所示。
此时在向心部扩展直到整个截面几乎都是塑性区，如图出现屈服平台(见图1)，试验机的扭矩读数基本不动，此时对应的扭矩即为屈服T。
随后，材料进入强化阶段，变形增加，扭矩随之增加，直到试件破坏为扭矩s止。
因扭转无颈缩现象。
所以，扭转曲线一直上升直到破坏，试件破坏时的扭矩42d/??T????????可得低碳钢材料的。
由即为最大扭矩W（T?2）dA?d?btssss30A3T3T??bs??，其中；同理，可得低碳钢材料扭转时强度极限扭转屈服极限bs4W4W tt?3为抗扭截面模量。
d?W t162、铸铁扭转实验铸铁试件受扭时，在很小的变形下就会发生破坏，其扭转图如图3所示。
TT bφO图3. 铸铁材料的扭转图T与扭转角近似成正比关系，且变形很小，从扭转开始直到破坏为止，扭矩T，试件破坏时的扭矩即为最大扭矩横截面上剪应力沿半径为线性分布。
铸铁材b T?b?。
料的扭转强度极限为b W t低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别，图4（a）所示低碳钢试样的断面与横截面重合，断面是最大切应力作用面，断口较为平齐，可知为剪切破坏；图（b）所示铸铁试样的断面是与试样轴线成45度角的螺旋面，断面是最大拉应力作用面，断口较为粗糙，因而最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。
低碳钢和铸铁的扭转破坏实验ppt课件
6
Ms A ( S dA)
式中： s 常数,且dA 2d
图1.10 试样剪应力分布
7
Mb
M S
R
S 2
0
d
2R 3
3
s
3 R3
42
s
另一端的头部完全置于其中并夹紧。注意，扭转过程中试样不能发生打滑。缓慢 加载到700N，切忌不要超过800N 在试样的表面上用有色笔画一轴向直线，以便观察变形及破坏情况。 将绘图纸安置在自动绘图器的圆筒上，并将扭转角指示器调整到0圈及0度。退 出滑动轴承测试软件，卸掉轴承上施加的外载荷，关闭实验台电源 为了便于观察和记录数据，建议： 加载之前一定要将扳紧手柄取下，以免扳紧手柄甩出发生人伤事故。 对低碳钢试样，加载时要缓慢、连续、均匀，不得停顿。当测力表盘上的指针出 现停顿时，记录屈服扭矩 Ms ，直到试样剪断，立即停车，记录最大扭矩M b 。 对铸铁试样，直接加载到试样破坏为止，记录最大扭矩 M b 。 观察低碳钢、铸铁试样扭转破坏现象，并画出断口形状草图。
3 4
Mb Wn
。
8
铸铁试样的扭转
条直线铸，铁如试图样1从.1开1(始a)受所扭示转。直从到图被中破可坏看，出其铸M铁n试 样受关扭系转曲过线程近中似变为形一
（扭转角 ）较小，且无屈服现象。试样破坏后记录其最大扭矩 M b ，横
截面上的切应力分布如图1.11（b）所示，所以材料的抗剪强度 b 应按 下式计算：
（a）低碳钢
（b）铸铁
图1.12低碳钢、铸铁扭转破坏断面形状
10
《材料力学》教实验四低碳钢和铸铁的扭转实验
实验四低碳钢和铸铁的扭转实验一、实验目的（1）测定低碳钢的剪切屈服极限τs，低碳钢和铸铁的剪切强度极限τb。
（2）观察低碳钢和铸铁扭转时的破坏过程，分析它们在不同受力时力学性能的差异。
（3）了解扭转试验机的操作规程。
二、实验设备（1）NJ—50B型扭转试验机。
（2）游标卡尺。
三、实验原理及方法工程中经常遇到承受扭转作用的构件，特别是很多传动零件都在扭转条件下工作。
测定扭转条件下的力学性能，对零件等受扭的构件在设计计算和选材方面有重要的实际意义。
圆柱形试件在纯扭转时，试件表面应力状态如图4.1所示，其最大剪应力和正应力绝对值相等，夹角成45°，因此扭转实验可以明显地区分材料的断裂方式—拉断或剪断。
如果材料的抗剪强度低于抗拉强度，破坏形式为剪断，断口应与其轴线垂直；如果材料的抗拉强度小于抗剪强度，破坏原因为拉应力，破坏面应是沿45°的方向。
图 4.1 圆轴扭转时的表面应力材料的扭转过程可用ϕM曲线来描述。
M为施加扭矩，ϕ为试样的相对扭转角。
图-4.2为两种典型材料（低碳钢和铸铁）的扭转曲线。
低碳钢扭转曲线的直线部分为弹性阶段,此时截面上的剪应力为线性分布，最大剪应力发生在横截面周边处，圆心处剪应力为零，如图4.3（a）所示。
低碳钢扭转时有明显的屈服阶段，但与拉伸实验相比，它的屈服过程是由表面至圆心逐渐进行的，如图4.3（b）所示。
当横截面全部屈服后，试样才全面进入塑性，扭转曲线图上出现屈服平台，扭矩度盘上的指针几乎不再转动，甚至有微小的倒退现象。
这时，横截面上的剪应力不再成线性分布。
如认为这时整个圆截面皆为塑性区，如图4.3（c ）所示，则屈服极限近似为p s s W M 43=τ (4.1) 式中163d W p π=为抗扭截面模量。
图4.2 低碳钢和铸铁的扭转曲线图4.3 剪应力分布图过屈服阶段后，材料的强化使承载力又有缓慢的上升，，但变形非常明显，试样的纵向画线变成螺旋线，扭矩继续增加，直至破坏。
材料力学实验指导书(低碳钢和铸铁的扭转实验)
低碳钢和铸铁的扭转实验一、实验名称低碳钢和铸铁的扭转实验。
二、实验目的1．测定低碳钢的剪切屈服极限sτ及剪切强度极限bτ；2．测定铸铁的剪切强度极限bτ；3．观察比较两种材料扭转变形过程中的各种现象及其破坏形式，并对试件断口进行分析。
三、实验设备及仪器1．扭转试验机2．游标卡尺四、试样制备低碳钢和铸铁试样如图所示，直径d=10mm，分别测量并记录试样的原始标距L0。
五、实验原理扭转实验是将材料制成一定形状和尺寸的标准试样，置于扭转试验机上进行的，利用扭转试验机上面的自动绘图装置可绘出扭转曲线，并能测出金属材料抵抗扭转时的屈服扭矩s T和最大扭矩b T。
通过计算可求出屈服极限sτ及剪切强度极限bτ。
t s s W T =τ tbb W T =τ ，其中：61d 3tπ=W六、实验步骤1、测量试件标距；2．选择试验机的加载范围，弄清所用测力刻度盘； 3．安装试样，调整测力指针；4．实验测试。
开机缓慢加载，注意观察试件、测力指针和记录图，记录主要数据，在低碳钢扭转时，有屈服现象，记录测力盘指针摆动的最小扭矩为屈服扭矩Ts ，直至实验结束记录最大扭矩Tb ；5．铸铁在扭转时无屈服现象，直至实验结束记录最大扭矩Tb ； 6．关机取下试件，将机器恢复原位。
七、数据处理1. 记录相关数据 材料 直径d0(mm) 标距L0(mm) 屈服扭矩Ts(Nm) 最大扭矩Tb(Nm)低碳钢 铸铁\2. 计算（1）抗扭截面系数Wt 的计算（单位mm3）。
61d 3tπ=W（2）低碳钢的屈服极限sτ及剪切强度极限b τ的计算（单位MPa ）t s s W T =τ tbb W T =τ3）铸铁剪切强度极b τ的计算（单位MPa ）。
tbb W T =τ八、绘制断口示意图并分析破坏原因破坏原因分析：低碳钢材料的抗剪能力低于抗拉（压）能力，低碳钢扭转时沿最大切应力的作用面发生断裂，为切应力作用而剪断，因此，其破坏断面与曲线垂直，见图(a)所示；铸铁材料的抗拉强度较低，铸铁扭转时沿最大拉应力的作用面发生断裂，由应力状态可知，纯剪切最大拉应力作用的主平面与X 轴夹角为45°，因此，铸铁圆形试件破坏断面与轴线成45°螺旋面，如图(b)所示。
低碳钢和铸铁的扭转实验
实验一：低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验一、实验目的1．试样在拉伸或压缩实验过程中，观察试样受力和变形两者间的相互关系，并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。
2．测定该试样所代表材料的σs、σb、ψ、δ等值。
3．对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比较，对其强度指标和塑性指标进行比较。
4．学习、掌握微机控制电液伺服万能试验机的使用方法及其工作原理。
二、仪器设备和量具微机控制电液伺服万能试验机，材料试验机，数显压力实验机，游标卡尺。
三、低碳钢的拉伸和压缩实验1．低碳钢的拉伸实验在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径d和标距L。
试件受拉伸过程中，观察屈服（流动）、强化、颈缩、断裂等现象；绘制p——ΔL曲线如图2—1（a）所示；记录试件的屈服抗力P s和最大抗力P b。
试件断裂后，测量断口处的最小直径d1和标距间的距离L1。
依据测得的实验数据，计算低碳钢材料的强度指标和塑性指标。
图2—1 低碳钢拉伸图及压缩图强度指标：屈服极限 4,2d A A P s s πσ==其中 强度极限 AP bb =σ 塑性指标：延伸率 %1001⨯-=L LL δ 断面收缩率 %1002212⨯-=dd d ψ2．低碳钢的压缩实验实验前，测量试件的直径d 和高度h 。
实验时，观察低碳钢试件压缩过程中的现象，绘出P —ΔL 曲线，测定试件屈服时的抗力P s ，从而计算出低碳钢的屈服极限：AP ss =σ 四、灰口铸铁的压缩实验实验前测定试件的直径d 和高度h 。
实验时观察灰口铸铁试件在压缩过程中的现象，尤其是断口形状；绘出P ——ΔL 曲线如图2—2（b ）所示；记录压缩破坏时的最大抗力P b ，计算灰口铸铁压缩强度极限。
即AP b b =σ图2—2 灰口铸铁压缩图五、实验操作1．准备工作（1）打开试验机总电源，打开电脑。
（2）测量拉伸试样的标距长度L和直径d，测量低碳钢压缩试样的长度H和直径d，作好原始数据的记录。
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低碳钢和铸铁的扭转实验报告
·2·
扭转试验报告
一、试验目的 1、测定低碳钢的剪切屈服极限τs 。
和剪切强度极限近似值τb 。
2、测定铸铁的剪切强度极限τb 。
3、观察并分析两种材料在扭转时的变形和破坏现象。
二、设备和仪器
1、材料扭转试验机
2、游标卡尺
三、试验原理
1、低碳钢试样
对试样缓慢加载，试验机的绘图装置自动绘制出T-
φ曲线（见图1）。
最初材料处于
图1 低碳钢是扭转试验
弹性状态，截面上应力线性分布，T-φ图直线上升。
到A 点，试样横截面边缘处剪应力达到剪切屈服极限τs 。
以后，由屈服产生的塑性区不断向中心扩展，T-φ图呈曲线上升。
至B 点，曲线趋于平坦，这时载荷度盘指针停止不动或摆动。
这不动
·3·
或摆动的最小值就是屈服扭矩T s 。
再以后材料强化，T-φ图上升，至C 点试样断裂。
在试验全过程中，试样直径不变。
断口是横截面（见图2a ），这是由于低碳钢抗剪能力小于抗拉能力，而横截面上剪应力最大之故。
图2 低碳钢和铸铁的扭转端口形状
据屈服扭矩 p
s W T 43s =τ （2-1） 按式2-1可计算出剪切屈服极限τs 。
据最大扭矩T b 可得：p
b b W T 43=τ （2-2） 按式2-2可计算出剪切强度极限近似值τb 。
说明：（1）公式（2-1）是假定横截面上剪应力均达到τs
后推导出来的。
公式（2-2）形式上与公式（2-1）虽然完全
相同，但它是将由塑性理论推导出的Nadai 公式略去了一项
后得到的，而略去的这一项不一定是高阶小量，所以是近似的。
（2）国标GB10128-88规定τs和τb均按弹性扭转公式计算，这样得到的结果可以用来比较不同材料的扭转性能，但与实际应力不符。
II、铸铁试样
铸铁的曲线如图3所示。
呈曲线形状，变形很小就
突然破裂，
有爆裂声。
断裂面粗糙，是与轴线约成45°角的螺
旋面
（见图1-3-2b）。
这是由于铸铁抗拉能力小于抗剪
能力，
而这面上拉应力最大之故。
据断裂前的最大扭矩T
b
按弹性
扭转公式1-3-3可计算抗扭强度τ。
b
图3 铸铁扭转曲线图
四、试验步骤
1、测量试样尺寸
以最小横截面直径计算截面系数（抗扭截面模量）W p。
2、试验机准备
刻度盘指针调零指针调零，安装绘图记录纸，安装记录笔。
3、安装试样，用粉笔在试样上画一母线，用以观察试样变形情况。
·4·
4、测试
对低碳钢试样，起先缓慢加载，注意观察绘图和载荷指针转动情况。
待记录下屈服扭矩T s后改用快速加载，直至断裂记录下最大扭矩T s。
对铸铁试样，慢速加载，注意观察绘图、载荷指针转动和试样变形情况直到试样断裂，记录下最大扭矩T b。
5、取下试样，观察并分析断口形貌和形成原因。
6、试验机回复原状，清理现场。
五、思考题
1、根据低碳钢和铸铁试样扭转破坏的情况分析破坏原因。
答：低碳钢试件受扭转时沿横截面破坏，此破坏是由横截面上的切应力造成的，说明低碳钢的抗剪强度较差;铸铁试件受扭转时沿大约45度斜截面破坏，断口粗糙，此破坏是由斜截面上的拉应力造成的，说明铸铁的抗拉强度较差。
2、铸铁扭转破坏断裂面为何是45°螺旋面？
答：铸铁扭转破坏断裂面为何是45度螺旋面而不是45度平面铸铁扭转时主要受45度切应力作用且所受切应力最大,而铸铁的抗拉能力较抗剪能力弱,故产生螺旋面破坏。
·5·。