---

Т_Пч

т

4.6.4. По вычисленным нечный участок кривой в

значениям 'О'/ и нагрузки Ті
координатах Т—# (можно

строят ко-

также вос-

пользоваться диаграммой Т—ф, зарегистрированной в процессе

испытания). Для точки кривой, соответствующей моменту разруше­

ния образца, графически

определяют величину dTIdft, равную

ангенсу угла между касательной к кривой в этой точке и осью абсцисс (с учетом масштаба). Размерность указанной величины кгс-мм рад/мм '

jiD³

[ЗТк

где Т_к — крутящий момент при разрушении образца, кгс-мм;

б'к — относительный угол закручивания при разрушении об­разца, рад/мм;

(<П Ж А а Л

—величина, определяемая графически согласно п. 4.6.4.

Vmax — J] »

н

если величина сдвига мации максимальный

е превышает 0,1 рад. При большей дефор- остаточный сдвиг определяют по формуле

їтах~ ^arctg(

где фшах—максимальный угол закручивания на расчетной длине образца, рад (п. 4.5.1).

Допускается выражать у_п;ах в процентах, путем умножения под­считанной величины на 100.

Примечание. Для пластичных металлов, у которых величина упругой деформации относительно мала (не более 10% от общей деформации), допуска­ется принимать общий сдвиг за остаточный. Для малопластичных металлов, у которых упругая деформация относительно велика, для определения максималь ного остаточного сдвига следует вычитать из -общего сдвига у_тах упру­гий сдвиг уУ, вычисляемый по формул

е

где т_п,—условный предел прочности при кручении данного матер нала, MHt (кгс/мм²);

G — модуль сдвига данного материала, МПа (кгс/мм²).

Примерная форма протокола испытания на кручение ци линдрических образцов приведена в справочном приложении 5.ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. Термины, определения и обозначения, общие для всех методов испытаний, приведены в ГОСТ 16504—74.

2. Термины, определения и обозначения, относящиеся к испытаниям на кручение, приведены в таблице.

Наименование величины

Обозначение

Размерность

*пц

МПа (кгс/мм⁸)

МПа (кгс/мм^{1 2})

эе

3. Предел текучести при кручении — касатель­ное напряжение, вычисленное по формуле для упругого кручения, при котором образец полу­чает остаточный сдвиг, равный 0,3%

4. Предел прочности при кручении — касатель­ное напряжение, равное отношению наибольше­го момента при кручении, предшествующего раз­рушению, к полярному моменту сопротивления сечения образца для испытания

5. Истинный предел прочности при круче­нии — наибольшее истинное касательное напря­жение при разрушении образца, вычисленное с учетом перераспределения напряжений при плас­тической деформации

6. Максимальный остаточный сдвиг при круче­нии — максимальная угловая деформация в точ­ке на поверхности образца для испытаний в мо­мент разрушения

^Т0,3

Т-пч

ТхУіах

МПа (кгс/мм⁸)

МПа (кгс/мм⁸)

МПа (кгс/мм¹)

рад

Наименование величины

Обозначение

Продолжение

Размерность

7. Срез или отрыв — характер разрушения при кручении.

Примечание. Определяется по ориентации по­верхности разрушения, разрушение от касательных напряжений (путем среза) происходит по поперечному сечению образца. Разрушение от пастягивающих на­пряжений (путем отрыва) происходит по винтовой по­верхности, след которой на наружной поверхности об­разца образует винтовую линию, касательная к кото­рой направлена под углом примерно 45° к оси образца

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ СДВИГА ПРИ КРУЧЕНИИ

Испытуемый материал — углеродистая сталь.

Размеры образца:

D~ ’10 мм;

л

момент инерции поперечного сечения ^р=“з2 Р⁴ = &81 мм⁴;

л

момент сопротивления •D³=19’6_t2 мм³;

расчетная длина и база угломера 7= 100 мм;

цена деления шкалы угломера—0,00025 рад.

Ожидаемый предел пропорциональности т_пц =250 МПа.

Начальное напряжение т₀=25 МПа, что соответствует моменту 7_о=4905 Н-мм, округленно принимаем Го='5000 Н-мм.

Максимальная нагрузка Т в Н-мм, -отвечающая 80% нагрузки ожидаемого

80-т_пц.1Гр 80-250-196.2

предела пропорциональности, равна Т— нбо ⁼ 100 —39240 Н-мм.

Принимаем 7=39000 Н-мм.

Для получения трех ступеней в указанном интервале нагрузок ступень нагружения (АГ) в Н*мм вычисляем по формуле

7—То 39000—5000 3 4000

47=-^ = о = —. =11330 Н-мм.

О О о

Принимаем Д 7=1'1000 Німм.

Результаты испытания записываем в таблицу.П

Нагрузка Г, Н-мм

Разность отсчетов

оказания шкалы угломера, деления шкалы

5000 16000 27000 38000

0

53

109

165

0

53

56

56

Д Т=11000 Н-М'М —

5000 16000 27000 38000 40000 42000 44000 46000 48000 50000 52000 54000 56000

0

53

109

165

174

186

197

207

219

232

249

270 296

0

53

56

56

9

12

11

10

12

13

17

21

26

Средняя разность отсчетов на ступень нагружения: 55 делений, что соответствует углу закручивания

Дф=55-0,00025=0,01375 рад.

Модуль сдвига

ДТМо 11000-100
⁰=Д^ ⁼ 0;01375ЭТ=⁸-^10<МПа-

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ

ПРИ КРУЧЕНИИ

Испытуемый материал, размеры образца и расчет первых трех ступеней нагружения приведены в справочном приложении 2 настоящего стандарта.

Принимаем А 11000 Н-мм, проводим нагружение тремя ступенями и ре­зультаты испытания записываем в таблицу.

Дальнейшее нагружение проводим мелкими ступенями А7₂=2000 Н-мм (что соответствует приращению напряжения Дт— 10 МПа) до заметного откло­нения от закона пропорциональности, снимая показания угломера. Результаты испытаний записываем в таблицу.

П

Нагрузка Т, Н*мм

Разность отсчетов

оказание шкалы угломера,
деления шкал

ы

Средняя величина приращения показаний угломера Д А на малую ступень нагружения Г₂=2000 Ншм на линейном участке составляет

_л (232—0)-2000

ДД₂оо— —50000^5000 " делений шкалы.

Поск ольку при определении предела пропорциональности принимается до­пуск 50% на увеличение тангенса угла наклона между касательной к кривой деформации и осью нагрузок, значение Д Л₂₀₀ увеличиваем на 50% и искомое приращение показаний угломера на ступень нагрузки Д 72=2000 Н-мм, соот­ветствующее пределу пропорциональности, составит,

1,5* Д Л₂оо“і15,5 делений шкалы.

По таблице приближенное значение Т_Пц равно 50000 Н^мм.

Уточненное значение нагрузки 7_Пц может быть получено путем применения метода линейной интерполяции

52000 Н-мм—50000 Н-мм = 2000 Н-мм.

17 делений—13 делений=4 деления.

Добавочную нагрузку Д Т определяем из пропорции

2000 Н-мм 4 деления

7, Н-мм 2,5 деления,

где 2,5 деления — разность между заданным приращением отсчета (15,5 де­лений) и полученным приращением в 113 делений (при 7 = 50000 Н-мім).

Добавочная нагрузка Д Т в Н-:мм равна

200-2,5

Д7= -_л =1250 Н-мм.

Уточненное значение нагрузки Т_пц, соответствующее пределу пропорциональ­ности, равно

7_ПЦ—50000+1250=51250 Н-мм.

J

Предел

пропорциональности т_пц> отвечающий вычисленной

нагрузке, равен

nu 51250

"^n,l~ ~ 196,2 “^{26 МПа}

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ ПРИ КРУЧЕНИИ

Выполняем последовательно все операции, описанные в справочном прило­жении 3 настоящего стандарта, за исключением подсчета т_ПЦ|,

Используя пропорцию, определяем приращение показаний шкалы угломера, соответствующее добавочной нагрузке Д 7= 1250 Н^мм.

2000 НіМ'м<17 делений

П

отсюда X—

1250J7

2000

1250 X

= 11 делений.

делений,

пропорциональности, равма

оказание угломера, соответствующее пределу

232 дел. +11 дел. —243 дел

.Угол закручивания ф_пц равен

ф_пц=243-0,00025=0,06 рад.

Относительный сдвиг Тпц равен

Фпи’-О

^Тпц=—2к~'¹⁰⁰⁼

0,06-10

2-100 ‘¹⁰⁰=⁰»³%

Количество делений шкалы угломера, соответствующее сдвигу у ="0,3% опре­деляем по формуле

2у1о 2-0,3-100

D-100-0,00025 ~ 10-100 • 0,00025~^2Wдел-

Наказание шкалы угломера, при котором будет достигнута нагрузка предела геиучестж Т_т равно

243 дел.+240 дел.—483 дел.

П

иксируем

нагрузку Т_тв момент

лавно вручную нагружаем образец и

лож 15аний угломера ла 433 деления.

Получаем Т_т==59600 Н-мм.

Предел текучести т₀₃, соответствующий Т_т, равен

Т_т 59500

^то,з= ⁼ 196,2

=303 МПа

Номер

Марка стали

Номер плавки

Маркировка

Диаметр образца, мм

Расчетная длина образца, мм

Разрушающий момент ^Н’^М (КГС-ММ) 111 ал

Момент при пределе теку­чести ?_т, Н*мм (кгс«мм)

Момент при пределе про­порциональности Г_пц, Н*м (кгс*мм)

Я

О

О ж о

о
о
о
Її

Условный предел прочно­сти т_пц, МПа (кгс/мм¹)

Истинный предел прочно­сти т МПа (кгс/мм¹)

Предел текучести _q, МПа

U,О

(кгс/мм²)

Предел пропорциональности т_пц МПа (кгс/мм²)

Максимальный остаточный ^сдвиг ^шах’ Р^ад

Я р

2 р Е я я

Модуль сдвига G, МПа (кгс/мм²)

Характер разрушения

Примечание

ОТ—S9SE 130J Ц doВ. МЕТАЛЛЫ И МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИИ |

Группа В09

И1ме$еци4 І№^ І IrfigT bterCsWl Металлы. Метод испытания на кручение

По^тЗтїов'ленйемГб сў дарственного комитета СССР по стандартам от 30.03.82

№

с 01.09.82

1312 срок введения установлен

Пункт 2.1. Заменить слова: «не более 0,01 мм» па «не более 0,1 мм», «на­чиная с 0,1» на «начиная с 0,2», «не превышающей ±0,5°» на «не превышаю щей 1^р».

(Продолжение см. стр. 54)

53

Приложение 1. Пункт J. Заменить ссылку: ГОСТ 16504—74 на ГОСТ }6504—81.

(ИУС № 6 Ю82 г.)

541. Модуль сдвига — отношение касательного напряжения к упругой угловой деформации в точке

2. Предел пропорциональности при кручении —

касательное напряжение в периферийный точках поперечного сечения образца, вычисленное по

ормуле для упругого кручения, при котором отк­

лонение от линейной зависимости между нагруз­

кой и углом закручивания достигает такой вели­чины, что тангенс угла наклона, образованного касательной к кривой деформации и осью нагру­зок, увеличивается на 50% своего значения на линейном участке.

Примечание. При наличии в стандартах или технических условиях на металлопродукцию особых указаний, допускается определять предел пропорцио­нальности при кручении с иным допуском на увели­чение тангенса угла наклона касательной. В этом случае значение допуска должно быть указано в обо­значении, например т ₂₅