ICS 77.040.10
H 22
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T12443—2017/ISO1352:2011
代替GB/T12443—2007
金属材料 扭矩控制疲劳试验方法
Metallic materials-Torque-controlled fatigue testing
(ISO1352:2011,IDT)
2017-11-01实施
2017-02-28发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T12443——2017/ISO1352:2011
目 次
前言范围
1 2 3
规范性引用文件术语和定义 4 符号及说明 5 试验原理 6 试验方案 1 试样形状和尺寸 8 试样制备 9 设备 10 试验程序 11 试验报告附录A（资料性附录）试验结果附录B（资料性附录）扭转疲劳试验机的同轴度校验附录C（资料性附录） 扭应变（应力）的测量一致性参考文献
..
10 11 12 15 17 19
..
........... GB/T12443—2017/ISO1352:2011
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T12443--2007《金属材料扭应力疲劳试验方法》，与GB/T12443—2007相比主
要技术变化如下：
一在适用范围上增加圆管截面试样（见第1章）；一规范性引用文件中删除了GB/T3075、GB/T7733、GB/T10623，增加了ISO554（见第2章）； -采用循环周次为N下的疲劳强度"tn”代替扭转疲劳极限“tp”（见3.9，2007年版4.1.1)； -增加圆管截面试样尺寸符号和定义（见第4章）；增加第6章试验方案并引用GB/T24176对疲劳试验结果进行数据处理和计算（见第6章）；对试样加工中精加工部分提出明确要求（见8.2，2007年版5.3)；一对设备扭矩传感器的准确度要求由3%提高到1%，并对温度补偿和数据记录精度提出明确
要求（见9.1.2，2007年版6.1.1)；修改了对试验中频率过高导致试样升温的处理要求（见10.2，2007年版6.2.2)；增加圆形截面试样及圆管截面试样的扭应力计算公式（见10.4)；将原标准第7章数据处理内容放入附录A，删除扭转疲劳极限的测定方法；（见附录A， 2007年版第7章）；增加资料性附录B扭转试验机同轴度校验的要求（见附录B)；增加资料性附录C扭应变（应力）测量一致性的要求（见附录C)；一增加参考文献。
本标准使用翻译法等同采用ISO1352：2011《金属材料扭矩控制疲劳试验方法》。 本标准做了下列编辑性修改：
为了便于使用，将第4章中的符号和说明统一列表说明，增加表1，后续表号顺延；标准中的公式统一编号；按照标准中图出现的顺序，将图1和图2的图号互换；一删除了原ISO标准参考文献[4]。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：钢铁研究总院、冶金工业信息标准研究院。 本标准起草人：刘涛、高怡斐、董莉。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
-
GB/T12443-1990,GB/T12443—2007。
-
I GB/T12443—2017/ISO1352;2011
金属材料： 扭矩控制疲劳试验方法
1范围
本标准规定了金属试样在给定扭矩、恒定幅值、名义上受弹性应力、不引起应力集中条件下的疲劳试验。试验通常在室温（10℃35℃)大气条件下进行，沿试样的纵轴加载。
本标准适用于圆形截面试样及圆管截面试样的切取、制备和试验。不包括构件及其他特殊类型的试验。同样也不包括恒幅角位移控制的低周扭转疲劳试验，其失效周次通常只有几千次。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO554：1976标准大气环境条件和试验的说明（Standardatmospheresforconditioningand/or testing—Specifications)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
最大应力 maximumstress Tmsx 在应力循环中剪切应力的最大代数值（见图1）。
3.2
最小应力 minimum stress Tmin 在应力循环中剪切应力的最小代数值（见图1）。
3.3
平均应力 mean stress tm 剪切应力的静态分量（见图1)。 注：最大剪切应力与最小剪切应力代数和的一半，见式(1)：
Tmax +taln
( 1 )
Tm
2
3.4
应力幅值 stressamplitude Ts 剪切应力的动态分量（见图1）。 注：最大剪切应力与最小剪切应力代数差的一半，见式（2）：
Z. Tma
..( 2 ) 1
2 GB/T12443—2017/ISO1352:2011
x
说明： X轴- 一时间； Y轴 一应力；
-1个应力循环。
1
图1疲劳应力循环
3.5
循环周次 numberofcycles N 试验任意阶段的循环次数。
3.6
应力比 stress ratio R 在同一循环周次中最小剪切应力与最大剪切应力的代数比值。 注：可以表达为：
R = Enin
"(3)
Tmax
3.7
应力范围 stress range Ar 最大剪切应力与最小剪切应力之间范围。 注：可以表达为：
Ar =
"( 4 )
3.8
失效疲劳寿命 fatigue life at failure N; 在特定条件下失效的应力循环周次。
2 GB/T12443—2017/ISO1352:2011
3.9
循环周次为N的疲劳强度 fatigue strength at N cycles TN 在固定应力比条件下试样寿命达到N周次对应的剪切应力幅值。
3.10
扭矩 torque T 相对于试样轴线产生剪切应力或切向变形的切向力。
符号及说明
4
见表1。
表1符号及说明
符号 D d do d; Le L, Ls N 注1：试样两端的D值可以不相同。 注2：如图3所示的试样类型从试验区域端部到夹持部分开始的圆弧过渡部分不一定是一个完整的圆弧。
单位 mm mm mm mm mm mm mm mm
说明
试样夹持部分的直径或宽度圆形截面试样应力最大位置的直径圆管截面试样应力最大位置的外径圆管截面试样的内径试样试验部分长度试样平行工作部分长度(与L。区别) 试样标距长度在试样试验区域端部从d到D过渡部分的半径（见图3和图4)
5试验原理
将名义尺寸相同的试样安装于扭转疲劳试验机上并施加循环扭应力。如图2所示的任意一种循环应力类型均可以使用。如无特殊要求，试验波形应为恒幅正弦波。对于轴对称试样，扭矩平均值的改变不会引人不同类型的应力系统，扭转的平均应力总是被标记为正值。当试样失效或试验周次超过指定应力循环周次时终止试验。扭转疲劳试验产生的裂纹可以平行于试样轴线、垂直于试样轴线或与试样轴线成任意夹角。疲劳试验结果可能受大气条件影响，对于条件控制的要求见ISO554：1976的2.1。
6 试验方案
在开始试验之前，应对下列项目进行确认： a) 试样类型（见第7章）；
3 GB/T12443—2017/IS01352:2011
b) 应力比；
试验目标，例如：
)
在特定应力幅值下的疲劳寿命；在特定循环周次下的疲劳强度； S-N曲线（Wohler曲线）；
d) 试样数量及试验顺序；
试验终止前试样的循环周次。 注1：附录A提供了几种结果表达方式，详见GB/T241761}，包括数据分析程序和统计表达。 注2：通常使用的试验终止循环周次是：
e)
对于结构钢为10°次；对于其他金属材料为10°次。
0≥taa
Tu>0>t
Tras≥0
0
AAAA
X
说明： X 轴- 一时间； Y轴 一应力；
压应力；交变应力；拉应力。
1 2 3
图2 2循环应力的类型
7试样形状和尺寸
7.1类型
通常可以采用包含机械加工试验区域的试样（如图3和图4所示类型之一）。
4 GB/T12443—2017/ISO1352:2011
试样可以是：
圆形截面试样，试样试验区域到端部为圆滑过渡（见图3）；圆管截面试样，试样试验区域到端部外表面为圆滑过渡（见图4）。
对于圆管试样试样端部的内径应大于或等于试样工作区域的内径。对于试样端部的内径大于试样工作区域的内径的试样，裂纹萌生或失效在试验工作区域以外导致试验无效的，宜作为试验在当前完成循环周次下的不连续（中断）试验。
由圆管截面试样得到的疲劳试验结果不总是能与圆形截面试样得到的试验结果进行比较。因此当对同种材料不同截面下疲劳寿命进行比较时应特别注意。
典型的试样端部类型见图5。建议选择满足对中要求的试样端部类型。
图3圆形截面试样
图4圆管截面试样