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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。 2、 实验目的 1 测定低碳钢的剪切屈服极限 及剪切强度极限；2 测定铸铁的剪切强度极限；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和最大扭矩。通过计算可求出屈服极限及剪切强度极限。 ，其中：6、 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）。 （2）低碳钢的屈服极限及剪切强度极限的计算（单位MPa） 3） 铸铁剪切强度极的计算（单位MPa）。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。9、 实验作业1说明测定低碳钢剪切屈服极限、剪切强度极限及铸铁剪切强度极限的实验原理及步骤； 2根据实验过程中记录的原始数据，计算低碳钢的剪切屈服
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