線材扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)之工藝試驗與取制樣試驗
我們先來看下工藝試驗,根據(jù)GB/T 239.1—2012《金屬材料 線材第1部分：單向扭轉(zhuǎn)試驗方法》與GB/T 17101—2008《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》測定φ7mm～φ14mm直徑規(guī)格的強(qiáng)鋼絲及線材的抗扭圈數(shù)，可精確到度，并能定量記錄最大扭矩、斷裂扭矩等。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，扭轉(zhuǎn)試驗時需對線材試樣保持恒定的拉緊力，且不于線材公稱抗拉強(qiáng)度相應(yīng)載荷的2%，而對直徑φ10mm～φ14mm的鋼線材無需施加拉緊力。此外，對于不同直徑規(guī)格的試樣，標(biāo)準(zhǔn)亦規(guī)定了相應(yīng)的標(biāo)距長度。需指出的是，基于“伺服電機(jī)—滾珠絲桿—傳感器”方式對平移卡盤的控制，線材扭轉(zhuǎn)試樣的拉緊載荷與標(biāo)距長度可得到有效保證。
另外就是取制樣試驗，扭轉(zhuǎn)試驗是評價包括盤條、鍍鋅鋼絲在內(nèi)長線材抗剪切變形能力優(yōu)劣的有效試驗手段之一。由于長線材試樣在扭轉(zhuǎn)試驗過程中，塑性變形發(fā)生在整個標(biāo)距長度之內(nèi)且隨著扭轉(zhuǎn)圈數(shù)遞增累積，因此受正應(yīng)力作用，夾雜物、異常組織、連鑄內(nèi)裂紋等內(nèi)在缺陷，以及受切應(yīng)力作用而產(chǎn)生的表面裂紋、鋅鐵合金硬化層等外部缺陷均會在扭轉(zhuǎn)試驗中加速暴露，導(dǎo)致材料扭斷圈數(shù)的異常降低以及出現(xiàn)不規(guī)則的斷口形貌等。大量研究均證實了扭轉(zhuǎn)性能與長線材夾雜物、微觀組織比例、表面缺陷的直接相關(guān)性，但這些報道均基于對扭轉(zhuǎn)試驗的斷口分析，屬于失效分析的范疇。
而新一代扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)所具有的變速扭轉(zhuǎn)與臨界采樣技術(shù)能夠?qū)?qiáng)長線材試樣扭轉(zhuǎn)過程中的扭矩值進(jìn)行實施跟蹤，在扭矩值在峰值發(fā)生設(shè)定數(shù)值的衰減后能夠自動停機(jī)，并保護(hù)性卸載，進(jìn)而為研究扭轉(zhuǎn)臨界破斷時刻，即最大延塑性變形時刻的材料組織機(jī)理提供可能，如通過表面觀測或切片電子光學(xué)分析技術(shù)來界定扭轉(zhuǎn)斷裂的主導(dǎo)機(jī)制是內(nèi)部缺陷還是表面缺陷等。
