GBT4337-1984 金属旋转弯曲疲劳试验方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准IJD(一669620.174GB433T-84金属旋转弯曲疲劳试验方法Metals-Rotatingbarbendingfatiguetesting本标准适用于15-35℃空气条件下，测定金属圆形横截面试样在旋转状态下承受弯曲力矩时的疲劳性能。1试验原理试样旋转并承受一弯矩，产生弯矩的力F恒定不变且不转动。试样可装成悬臂，在一点或两点加力;或装成横梁，在四点加力。试验一直进行到试样失效亘岛迢过预定应力循环次数。注:失效—试样出现肉眼可见疲劳裂纹或完全断裂。在特殊应用中，可用试样的塑性变形

2、或裂纹扩展速率确定试验的终止。2术语和定义2.12.疲劳—材料在交变应力或应变作用下，产生局部累积损伤，经一定循玉甲擞而失效。疲劳寿命，N—在规定应力或应变作用下，材料失效前所经受的循环次数。2.8曰S-N曲线图—应力与疲劳寿命的关系曲线图形。应力比，尺R-最小应力与最大应力的比值，即Omin/Omax(见图1).只侧翻椒图1对杯应力循环2.5条件疲劳极限，Op(N〕—对应于规定循环次数的中值疲劳强度。疲劳极限，an—当N为无穷大(对钢铁材料，一般取N二1x10次)时的中值疲劳强度。2.6理论应力集中系数，K,

3、—根据弹性理论计算的应力集中区最大应力与该区标称应力的比值。2.7存活率，P—疲劳寿命高于规定值的百分率。3试样3.1与试样有关的符号和说明见下表:国家标准局1984一04-09发布，985一03一01实施GB4337-84符号说明单位D夹持部分或加力部分ri径爪盯】d最大应力处直径mmr圆柱形试样的夹持部分与试脸部分之间或漏斗形试样的夹持部分之间的连接弧半径mn】3.2试样胎状试样形状如图2--8所示，可为圆柱形、圆锥形和漏斗形，其试验截面均为圆形。试验部分形状应根据所用试验机的加力方式设计;夹持部分形状应根

4、据所用试验机的夹持方式设计。各种情况下试样所承受的弯矩M图和标称应力S图如图2-8所示。图2圆柱形试样一一一单点加力图3圆锥形试样，一单点加力GB4337-84图4漏斗形试乖黔一一单点加力图5圆柱形试样一一一两点加力GB4337-84图6圆柱形试样一一四点加力图7漏斗形试样一—两点加力GB4337-34图3漏斗形试样—~四点加力夹持部分截面面积与试验部分截面面积之比宜大于1.5;如为螺纹夹持，此比值应不小于3。在可能情况下，上述比值宜取大些。注高应力和高试验速度的复合作用可能引起某些金属材料的试样试验时过热。当

5、应力已规定时，可以通过使用较小的试样直径，或使用漏斗形试样来减少发热。如果对试样进行冷却，所使用的冷却介质不得引起试样表面锈蚀。3.3试样尺寸同一批疲劳试验所使用的试样应具有相同直径d，其偏差为tIT10,试样实际最小直径的侧量精度应不低于O.Olmmo测量直径时，切忌损伤试样表面。试验部分与夹持部分的同轴度公差应不大于0.0lmm,推荐图9所示形状尺寸的光滑圆柱形标准试样。其直径d为6,7.5.9.5--,d的偏差为t0.05m-;其夹持端之间的距离L为40mmo注:研究材料缺口敏感性时。图to所示形状尺寸的

6、缺口试样可供参考。~.+-~O‘一图9光滑圆柱形试样(凡=1)GB4337一.4图10环形半圆缺口试样(。为缺口半径，Kt=1.86)3.4试样制备34.1取样取样部位、取向和方法应按有关标准或双方协议。3.咬2机械加工所采用的机械加工在试样表面产生的残余应力和加工硬化应尽可能小，所得表面质量应尽可能均匀一致。采用磨削来进行较硬金属试样的精加工，磨削时需提供足够的冷却液，确保试样表面不过热。试样情加工前进行热处理时，应防止变形或表面层变质。不允许对试样进行矫直。3.4.3表面精加工试样表面的最后精加工，推荐采用

7、水磨砂纸或砂布沿试样纵向进行机械抛光。表面精加工后，光滑试样试脸部分的表面光洁度应力求达到710.注:①如试脸目的是评定特定表面条件或已知材料的疲劳性能对表面质最不敏感，则其试样的制备不受3.4.2和3.4.3的限制。②关于试样的加工工艺，可见附录A(参考件)。3.与试样贮存已制备好的试样如需贮存一段时间后作试验，则应妥善保护、贮存，确保贮存期间不变形且表面完好无损。试验前，应用适当方法检查试样淇表面如有锈蚀或伤痕，应重新进行表面精加工加以消除。4试验机可用不同类型旋转弯曲疲劳试脸机，但应满足如下要求:4.1

8、所施弯矩误差不大于士1%a4.2将检验棒装于试验机上，慢慢转动试验机主轴，用百分表沿检验棒的试验部分或沿其自由端测得的径向跳动量不大于0.02mm,装上标准试样空载运转时，在主轴筒加力部位测得的径向跳动量小于0.06mm.4.3初始弯矩应尽可能小。对于最大弯矩大于3kgf·m(29AN"m)的纯弯曲疲劳试验机，其初始弯矩不大于最大弯矩的10写，对于最大弯矩小于3kgf"m(29.4N"