金属材料扭转试验机为材料研发和失效分析提供科学依据

　　一、设备原理与核心功能

　　金属材料扭转试验机主要由加载系统（伺服电机或液压驱动）、高精度扭矩传感器、角度编码器、夹持装置及控制系统组成。试样两端被牢固夹持于主动头与从动头之间，主动头匀速旋转，对试样施加纯扭矩。系统实时采集扭矩与扭角数据，绘制扭矩-扭角曲线，并依据标准（如GB/T 10128、ASTM E143）计算剪切模量、比例极限扭矩等指标。部分机型支持正反向循环加载，模拟实际工况下的交变扭转载荷。

　　二、试样制备与装夹规范

　　试样通常为圆柱形或管状，直径与标距需严格按标准加工，表面粗糙度Ra≤1.6 μm，避免应力集中。装夹时确保试样轴线与夹头中心重合，防止偏心加载引入弯曲分量。对于高强材料，建议使用带自对中功能的楔形夹具；薄壁管材则需内置芯棒防止压扁。

　　三、试验过程控制要点

　　试验前进行空载校准，确认扭矩零点与角度基准。加载速率应平稳（通常0.5–10°/s），过快易导致动态效应，过慢则延长测试周期。重点关注屈服点判定——金属扭转屈服常表现为扭矩-扭角曲线偏离线性，需结合0.3%或0.5%残余剪切应变法准确识别。试验中若出现异常噪音或扭矩突降，应立即停机检查是否打滑或断裂。

　　四、安全与维护

　　试验区域设置防护罩，防止试样断裂飞溅；定期校验扭矩传感器与角度编码器精度；保持导轨润滑，避免夹头卡滞。试验后及时清理金属碎屑，尤其对高硬度合金，防止损伤设备。

　　五、应用场景延伸

　　除常规金属外，金属材料扭转试验机还可用于复合材料、生物医用植入物（如骨钉）的扭转性能评估，在新能源汽车电驱轴、航空紧固件等领域发挥重要作用。