您現(xiàn)在的位置：首頁 > 檢測項目 > 其他檢測

抗扭轉(zhuǎn)扭矩檢測

1對1客服專屬服務(wù)，免費制定檢測方案，15分鐘極速響應(yīng)

可選形式：電子報告紙質(zhì)報告

可選語言：中文報告英文報告

發(fā)布時間：2025-08-10 00:55:56 更新時間：2025-08-09 00:55:56

點擊：0

作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

抗扭轉(zhuǎn)扭矩檢測概述

抗扭轉(zhuǎn)扭矩檢測是材料力學(xué)性能測試和機械零部件質(zhì)量控制中的一項關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要用于評估材料或構(gòu)件抵抗扭轉(zhuǎn)變形及破壞的能力。這項測試對于確保傳動軸、緊固件（如螺栓、螺釘）、工具（如扳手、螺絲刀）、醫(yī)療器械植入物以及各種承受扭矩載荷的工程部件（如聯(lián)軸器、齒輪、渦輪葉片）的安全性、可靠性和使用壽命至關(guān)重要。通過施加扭矩使試樣或工件繞其軸線旋轉(zhuǎn)，可以精確測量其在不同扭矩水平下的扭轉(zhuǎn)角度、扭轉(zhuǎn)變形行為、屈服點、最大扭矩、斷裂扭矩及扭斷強度等關(guān)鍵參數(shù)。準確掌握這些性能指標，對產(chǎn)品設(shè)計選材、制造工藝優(yōu)化、失效分析和產(chǎn)品認證都具有決定性意義。

檢測項目

抗扭轉(zhuǎn)扭矩檢測的核心項目主要包括：

最大扭矩 (T_max)：材料或構(gòu)件在扭轉(zhuǎn)載荷下所能承受的極限扭矩值。
斷裂扭矩 (T_f)：發(fā)生斷裂或完全失效時對應(yīng)的扭矩值。
屈服扭矩 (T_y)：材料開始發(fā)生宏觀塑性變形（屈服）時的扭矩值。
扭轉(zhuǎn)強度 (τ_m)：根據(jù)最大扭矩計算得到的材料剪切強度極限值。
剪切模量 (G)：在彈性變形階段，剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變之比，反映材料抵抗扭轉(zhuǎn)變形的剛度。
扭轉(zhuǎn)角 (θ)：在特定扭矩下，試樣兩端截面之間的相對轉(zhuǎn)角。
斷裂總扭轉(zhuǎn)角：試樣從開始加載到斷裂所經(jīng)歷的總角度。
扭轉(zhuǎn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線：完整描繪材料在扭轉(zhuǎn)載荷下的力學(xué)響應(yīng)。
扭轉(zhuǎn)疲勞性能（在專用設(shè)備上）：評估材料或部件在交變扭矩下的耐久性。

檢測儀器

進行精確抗扭轉(zhuǎn)扭矩檢測需要專門的設(shè)備：

靜態(tài)扭力試驗機：核心設(shè)備，通常采用伺服電機驅(qū)動，配備高精度扭矩傳感器和角度編碼器（或光電編碼器）。根據(jù)測試需求，可分為臥式和立式。
扭矩傳感器：用于實時、高精度地測量施加在試樣上的扭矩值，量程和精度需匹配測試要求。
角度測量裝置：如光電編碼器或高精度旋轉(zhuǎn)編碼器，精確測量試樣的扭轉(zhuǎn)角度。
數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)：計算機軟件系統(tǒng)，用于控制加載速率、實時采集扭矩和角度數(shù)據(jù)、繪制曲線、計算各項性能指標并生成報告。
專用夾具：用于牢固夾持不同類型和規(guī)格的試樣（如圓形桿、管材、螺栓、軸類零件等），確保扭矩有效傳遞且無打滑。常見的有三爪卡盤、V型塊、帶方孔或六角孔的夾頭等。
扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機：用于評估材料或部件在循環(huán)扭矩下的疲勞壽命和S-N曲線。

檢測方法

標準的抗扭轉(zhuǎn)扭矩檢測方法通常遵循以下步驟：

試樣制備：嚴格按照相關(guān)標準（如ISO, ASTM, GB等）的規(guī)定，加工標準試樣（通常為圓柱形光桿或帶夾持端的啞鈴狀試樣）。確保表面光潔度、尺寸精度符合要求。
儀器校準：對扭矩傳感器和角度測量系統(tǒng)進行校準，確保測試數(shù)據(jù)的準確性。
試樣安裝：將試樣牢固地安裝在試驗機的上下或左右夾具中，確保試樣軸線與扭轉(zhuǎn)軸線重合，避免產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。
設(shè)置參數(shù)：在控制軟件中設(shè)置測試類型（如破壞性測試、屈服點測定、彈性模量測試）、加載速率（如扭矩控制或角度控制）、數(shù)據(jù)采樣頻率等。
施加扭矩：啟動試驗機，按設(shè)定的速率對試樣施加扭矩，使其繞軸線旋轉(zhuǎn)。
數(shù)據(jù)記錄：系統(tǒng)自動、連續(xù)地記錄施加的扭矩值和對應(yīng)的扭轉(zhuǎn)角，直至試樣屈服、達到最大扭矩或斷裂。
結(jié)果計算與分析：測試結(jié)束后，軟件依據(jù)記錄的扭矩-角度曲線，自動計算所需性能參數(shù)（如 T_y, T_max, τ_m, G, 斷裂角度等）。
報告生成：生成包含原始數(shù)據(jù)、曲線圖、計算結(jié)果和結(jié)論的正式檢測報告。

主要測試模式：

靜態(tài)扭轉(zhuǎn)測試：勻速加載至破壞或規(guī)定扭矩/角度，是最常見的方法。
扭轉(zhuǎn)疲勞測試：對試樣施加循環(huán)扭矩，測定其疲勞壽命或繪制S-N曲線。

檢測標準

抗扭轉(zhuǎn)扭矩檢測必須依據(jù)權(quán)威的標準規(guī)范進行，以確保測試結(jié)果的可比性和公信力。國際上和國內(nèi)廣泛采用的主要標準包括：

ISO 標準：
- ISO 7800: Metallic materials — Wire — Simple torsion test (金屬材料—線材—單向扭轉(zhuǎn)試驗)
- ISO 9649: Metallic materials — Wire — Reverse torsion test (金屬材料—線材—雙向扭轉(zhuǎn)試驗)
- ISO 18338: Metallic materials — Torsion test at ambient temperature (金屬材料—室溫扭轉(zhuǎn)試驗方法) - 更全面的通用方法。
ASTM 標準 (American Society for Testing and Materials)：
- ASTM A938: Standard Test Method for Torsion Testing of Wire (線材扭轉(zhuǎn)試驗的標準試驗方法)
- ASTM F543: Standard Specification and Test Methods for Metallic Medical Bone Screws (金屬醫(yī)用骨螺釘?shù)臉藴室?guī)范和試驗方法) - 包含軸向拔出和扭轉(zhuǎn)測試要求。
- ASTM E2948: Standard Test Methods for Determining the Effective Elastic Parameter for X-Ray Diffraction Measurements of Residual Stress (確定殘余應(yīng)力X射線衍射測量有效彈性參數(shù)的標準試驗方法) - 可能需要扭轉(zhuǎn)測試確定G值。
GB 國家標準 (中國)：
- GB/T 239: 金屬材料線材扭轉(zhuǎn)試驗方法 (等同于ISO 7800)
- GB/T 10128: 金屬材料室溫扭轉(zhuǎn)試驗方法 (主要參考ISO 18338)
- GB/T 228.3: 金屬材料拉伸試驗第3部分：低溫試驗方法 - 其中可能涉及低溫下的扭轉(zhuǎn)性能要求（方法依據(jù)GB/T 10128）。
- 特定行業(yè)標準：如汽車緊固件、航空緊固件、醫(yī)療器械等都有專門的扭轉(zhuǎn)性能測試標準。
JIS 標準 (日本)：JIS Z 2247: Method of torsion test for metallic wire and bar.
DIN 標準 (德國)：DIN 51212: Testing of metallic materials; torsion test.