书 书 书犐犆犛 ７７ ． ０４０ ． １０ 犎 ２２ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 １０１２８ — ２００７ 代替 ＧＢ ／ Ｔ１０１２８ — １９８８ 金属材料 　 室温扭转试验方法 犕犲狋犪犾犾犻犮犿犪狋犲狉犻犪犾狊 — 犜狅狉狊犻狅狀狋犲狊狋犪狋犪犿犫犻犲狀狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲 ２００７  １１  ２３ 发布 ２００８  ０６  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准代替 ＧＢ ／ Ｔ１０１２８ — 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 ＧＢ６３９７ 《 金属拉伸试验试样 》， 增加了 ＧＢ ／ Ｔ１０６２３ 《 金属材料力学性能试验术语 》、 ＪＪＧ２６９ 《 扭转试验机 》； ——— 在 “ 术语 、 符号 ” 一章 ， 将术语按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２０００ 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 “ τ ｓ ”； ——— 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 ＧＢ ／ Ｔ１０１２８ — 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 ＧＢ ／ Ｔ１０１２８ — 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 ： ——— ＧＢ ／ Ｔ１０１２８ — １９８８ 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 １０１２８ — ２００７ 金属材料 　 室温扭转试验方法 １ 　 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 。 ＧＢ ／ Ｔ８１７０ 　 数值修约规则 ＧＢ ／ Ｔ１０６２３ 　 金属材料力学性能试验术语 ＪＪＧ２６９ 　 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 ４ ． １ 　 术语及定义 ＧＢ ／ Ｔ１０６２３ 中规定的术语以及下列术语及定义适用于本标准 。 ４ ． １ ． １ 标距 　 犵犪狌犵犲犾犲狀犵狋犺 犔 ０ 试样上用以测量扭角的两标记间距离的长度 。 ４ ． １ ． ２ 扭转计标距 　 狋狉狅狆狋狅犿犲狋犲狉犵犪狌犵犲犾犲狀犵狋犺 犔 犲 用扭转计测量试样扭角所使用试样平行部分的长度 。 ４ ． １ ． ３ 最大扭矩 　 犿犪狓犻犿狌犿狋狅狉狇狌犲 犜 犿 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 。 ４ ． １ ． ４ 剪切模量 　 狊犺犲犪狉犿狅犱狌犾狌狊 犌 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 。 １ 犌犅 ／ 犜 １０１２８ — ２００７ ４ ． １ ． ５ 规定非比例扭转强度 　 狆狉狅狅犳狊狋狉犲狀犵狋犺 ， 狀狅狀狆狉狅狆狅狉狋犻狅狀犪犾狋狅狉狊犻狅狀 τ 狆 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 τ ｐ０．０１５ 、 τ ｐ０．３ 等 ， 分别表示规定的非比例切应变达到 ０．０１５％ 和 ０．３％ 的 切应力 。 ４ ． １ ． ６ 屈服强度 　 狔犻犲犾犱狊狋狉犲狀犵狋犺 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 。 ４ ． １ ． ６ ． １ 上屈服强度 　 狌狆狆犲狉狔犻犲犾犱狊狋狉犲狀犵狋犺 τ 犲犎 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 。 ４ ． １ ． ６ ． ２ 下屈服强度 　 犾狅狑犲狉狔犻犲犾犱狊狋狉犲狀犵狋犺 τ 犲犔 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 。 ４ ． １ ． ７ 抗扭强度 　 狋狅狉狊犻狅狀犪犾狊狋狉犲狀犵狋犺 τ 犿 相应最大扭矩的切应力 。 ４ ． １ ． ８ 最大非比例切应变 　 犿犪狓犻犿狌犿狊犺犲犪狉狊狋狉犪犻狀 ， 狀狅狀狆狉狅狆狅狉狋犻狅狀犪犾 γ 犿犪狓 试样扭断时其外表面上的最大非比例切应变 。 注 ： τ ｐ 、 τ ｅＨ 、 τ ｅＬ 、 τ ｍ 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 。 ４ ． ２ 　 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 犪 管形试样平行长度部分的管壁厚度 ｍｍ 犱 圆柱形试样和管形试样平行长度部分的外直径 ｍｍ 犔 ｃ 试样平行长度 ｍｍ 犔 ０ 试样标距 ｍｍ 犔 ｅ 扭转计标距 ｍｍ 犔 试样总长度 ｍｍ 犚 试样头部过渡半径 ｍｍ 犜 扭矩 Ｎ · ｍｍ 犜 ｐ 规定非比例扭矩 （ 试验记录或报告中应附以所测 应力的角注 ， 例如 犜 ｐ０．０１５ 、 犜 ｐ０．３ 等 ） Ｎ · ｍｍ ２ 犌犅 ／ 犜 １０１２８ — ２００７ 表 １ （ 续 ） 符 　　 号 名 　　 称 单 　　 位 犜 ｅＨ 上屈服扭矩 Ｎ · ｍｍ 犜 ｅＬ 下屈服扭矩 Ｎ · ｍｍ 犜 ｍ 最大扭矩 Ｎ · ｍｍ Δ 犜 扭矩增量 Ｎ · ｍｍ  扭角 （ ° ）  ｍａｘ 最大非比例扭角 （ ° ） Δ  扭角增量 （ ° ） 犐 ｐ 极惯性矩 ｍｍ ４ 犠 截面系数 ｍｍ ３ 犌 剪切模量 ＭＰａ τ ｐ 规定非比例扭转强度 ＭＰａ τ ｅＨ 上屈服强度 ＭＰａ τ ｅＬ 下屈服强度 ＭＰａ τ ｍ 抗扭强度 ＭＰａ γ ｐ 非比例切应变 ％ γ ｍａｘ 最大非比例切应变 ％ π 圆周率 ５ 　 试样 ５ ． １ 　 试样形状和尺寸 ５ ． １ ． １ 　 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 １０ｍｍ ， 标距分别为 ５０ｍｍ 和 １００ｍｍ ， 平行长度分别为 ７０ｍｍ 和 １２０ｍｍ 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 ３ 犌犅 ／ 犜 １０１２８ — ２００７ 单位为毫米 　　 注 ： 犱 ｉ 为管形试样内径 。 图 ２ 　 管形试样塞头 ５ ． １ ． ２ 　 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 。 ５ ． ２ 　 试样尺寸测量 ５ ． ２ ． １ 　 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 。 ５ ． ２ ． ２ 　 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 。 ５ ． ２ ． ３ 　 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 ０．０１ 壁厚 ＜ １ ０．００２ ≥ １ ０．０１ 标距 ０．０５ ６ 　 试验设备 ６ ． １ 　 试验机 ６ ． １ ． １ 　 试验机应符合 ＪＪＧ２６９ 的要求 。 ６ ． １ ． ２ 　 试验时试验机两夹头中之一应能沿轴向自由移动 ， 对试样无附加轴向力 ， 两夹头保持同轴 。 ６ ． １ ． ３ 　 试验机应能对试样连续施加扭矩 ， 无冲击和震动 。 ６ ． １ ． ４ 　 应具有良好的读数稳定性 ， 在 ３０ｓ 内保持扭矩恒定 。 ４ 犌犅 ／ 犜 １０１２８ — ２００７