線材扭轉(zhuǎn)試驗機的試樣標(biāo)準(zhǔn)及基本介紹
試件盡可能平直，必要時需矯直，但不能傷及表面，也不得扭曲試件。為使試件在試驗過程中平直，應(yīng)施加某種形式的拉緊力，這種拉緊力不得大于試驗線材公稱抗拉強度相應(yīng)力值的2%，軸向加力采用了砝碼加力。直徑（或特征尺寸）為10mm-14mm的鋼材扭轉(zhuǎn)試驗時，無需施加拉緊力。
根據(jù)用戶端對產(chǎn)品工藝與使用條件的要求，高強纜索用鋼、高附加值車用和高鐵用長材產(chǎn)品材料的抗扭性能極其重要。此外，在材料性能表征領(lǐng)域，基于拉伸/疲勞、沖擊/斷裂等標(biāo)準(zhǔn)化的試驗方法，工業(yè)界已形成了較為完備的對材料軸向加載研究其強塑性能，以及通過裂紋行為表征斷裂韌性的精細化試驗體系。而對于材料的扭轉(zhuǎn)韌性，特別是針對10mm以下的橋梁纜索用鋼，現(xiàn)有的扭轉(zhuǎn)試驗僅能記錄扭斷圈數(shù)等半定量指標(biāo)，尚處于工藝類試驗的階段。因此，有必要對現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)試驗機功能理念、加載機構(gòu)、控制原理等進行突破性的設(shè)計，對?10mm以上的長材與10mm以下的纜索線材試樣整合，并將扭轉(zhuǎn)試驗提升到量化試驗的水平。
對線材進行扭轉(zhuǎn)試驗測定其扭斷圈數(shù)時，回轉(zhuǎn)夾頭的轉(zhuǎn)速、線材的有效工作長度以及初始拉緊載荷均需滿足GB/T 239.1—2012《金屬材料 線材 第1部分：單向扭轉(zhuǎn)試驗方法》的要求。為確保夾頭對線材試樣的有效夾持，GB/T 239.1標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同的試樣規(guī)格推薦了齒塊的類型。然而在實踐中發(fā)現(xiàn)，隨著強度等級的提高與產(chǎn)品規(guī)格日益多樣化，僅通過手動旋擰不同厚度、不同齒面的夾塊已很難確保線材在扭轉(zhuǎn)試驗過程中保持有效咬合，打滑或頓挫現(xiàn)象時有發(fā)生。此時，試驗所記錄的扭斷圈數(shù)存在較大誤差。
通常采用電液伺服的方式實現(xiàn)拉扭復(fù)合疲勞加載，即在交變軸向加載的基礎(chǔ)上疊加正反扭矩。當(dāng)模擬工件處于一種恒定拉向載荷而扭矩存在較慢周次的循環(huán)交變時，可采用本文所介紹的扭轉(zhuǎn)試驗機編程實現(xiàn)拉-扭復(fù)合疲勞加載，即利用回旋式液壓卡盤雙向旋轉(zhuǎn)與平移式卡盤的軸向加載。
