钢材扭转试验曲线（材料力学扭转实验曲线）

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低碳钢扭转曲线没有下降段的原因是出现了颈缩现象。在低碳钢的扭转过程中，当试件承受的剪切应力超过其抗剪强度时，试件将产生剪切变形，并逐渐形成颈缩现象。

弹性阶段OA：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部写出荷载后，试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。

低碳钢受拉时断口局部颈缩，有明显屈服阶段；扭转时断口为横截面，变形破坏机制主要是剪切力。铸铁拉伸没有明显颈缩，铸铁成分一般是共晶白口铁或者过共晶白口铁，脆性材料，故无明显屈服阶段。

低碳钢扭转时发生屈服，加工硬化，最后断裂。塑性变形量较大。铸铁扭转时几乎不发生塑性变形。低碳钢的抗剪强度低于其抗拉强度，所以扭转破坏发生在切应力最大横截面上，破坏从外向内一次发生，为剪应力引起的。

铸铁拉伸曲线前段是倾斜直线，后段是斜率较大的曲线，而且没有拐点。从拉伸试验分析，低碳钢有较好的塑性，有明显的屈服点，较高的延伸率和断面收缩率，材料断裂前先发生较大的塑性变形。而铸铁则没有这些优点。

低碳钢试件受扭转时沿场截面破坏，此破坏是由横截面上的切应力造成的，说明低碳钢的抗剪强度较差，铸铁试件受扭转时沿大约45度斜截面。低碳钢属于塑性材料，拉伸过程中有明显的屈服阶段，有明显的颈缩间断（又称断裂阶段）。

铸铁为脆性材料，其压缩图在开始时接近于直线，与纵轴之夹角很小，以后曲率逐渐增大，最后至破坏，因此只确定其强度极限。

材料性能不同：低碳钢是塑性材料，低碳钢抗压能力非常强，而铸铁是脆性材料，抗压能力远远大于抗拉能力。

低碳钢：扭转试验——变形很大，旋转很多圈，断口是平面，属于剪切破坏拉伸试验——变形很大，断口缩颈后，端口有45度茬口，属于剪切破坏压缩试验——呈腰鼓形塑性变形韧性材料的抗剪切强度小于抗拉伸强度。

因此，其强度极限一般是不能确定的。我们只能确定的是压缩的屈服极限应力。2．铸铁：铸铁为脆性材料，其压缩图在开始时接近于直线，与纵轴之夹角很小，以后曲率逐渐增大，最后至破坏，因此只确定其强度极限。

低碳钢的抗剪强度低于其抗拉强度，所以扭转破坏发生在切应力最大横截面上，破坏从外向内一次发生，为剪应力引起的。

弹性阶段：该段的应力与应变成线性关系。屈服阶段：该段钢筋将产生很大的塑性变形，应力应变关系呈水平直线。强化阶段：该段应力应变关系曲线重新变成上升趋势，将达到钢筋的抗拉强度值的顶点。

真实应力-应变曲线在发生颈缩前和应力-应变曲线完全一致，在颈缩后，由于实际截面积发生变化。真实应力-应变曲线所记录的是实际载荷/实际截面积，而应力-应变曲线所记录的是实际载荷/原始截面积。

应力-应变曲线通常称为工程应力-应变曲线，它与载荷-变形曲线相似，只是坐标不同。

应力应变曲线可以用来描述材料的弹性、塑性和断裂等特性，是材料力学研究和工程应用中不可或缺的基础。应力应变曲线的形态应力应变曲线通常分为四个不同的阶段：弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段。

低碳钢为韧性材料。其拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段，在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。

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