一。试验目的
扭转试验是了解材料抗剪能力的一项基本试验。本试验通过两种典型材料了解塑性（低碳钢）和脆性材料（铸铁）受扭转时的机械性能，绘制扭矩一扭角图。并比较它们的破坏现象及原因。
扭转试验过程中，试件的断面形状和尺寸几乎一直不变，无缩颈现象，变形较均匀，可比较准确地测定试件变形及瞬时破坏应力。
关于扭转试验的要求及试件尺寸，可参阅冶金工业部标准《金属扭力试验法》YB36-64的规定。
二。原理
圆轴扭转时横截面上任一点的剪应力为：
ZUI大剪应力产生在试件的外表层，其值等于
式中，
由理论可知，圆轴扭转时，其表面上任意一点都处于平面应力状态（图1），沿与轴线呈450方向上的主应力大小为：
各种材料抵抗剪切与抵抗拉伸的能力不同，因此不同材料的扭转破坏方式也不相同。低碳钢圆试件扭转到破坏时，因已超过屈服阶段，如对材料作理想塑性考虑（图2），横截面上的剪应力的分布趋于均匀如（图3）。假设应力均达到了破坏应力（强度极限），则这时截面上应力与破坏时扭矩的关系为：
Mn
0φ
图2
所以
此式可计算塑性材料在扭转时的剪切强度极限。对于铸铁等脆性材料在扭转至破坏时其变形也较小，无屈服现象，故仍可用破坏时的扭矩代入式得剪切强度极限为：
三．仪器与设备
1.扭转试验机
2．游标卡尺
四。试验方法与步骤
1．低碳钢扭转试验。
（1）量好试件尺寸（直径d）后，将试件安装于机器夹头中，可在试件表面上画一条纵向粉笔线，以观察它的变形。
（2）选定试验机的测力范围及转速。
（3）手动加初载荷，以消除夹具与试件两端间的间隙。记下扭角盘上的初读数，调整至零点。
（4）手动逐渐缓慢均匀地施加扭矩，记下相应的扭角φ，为了便于绘图，在材料屈服前每一加荷增量记下一个φ值，即由扭矩读变形φ。屈服后，先使用ZUI慢上等转速机动加扭矩，改为每增加一，记下一个值，即由变形读扭矩值，至后，中间隔可增加为、、…，记值，直至试件被扭断时，记下ZUI大扭矩。
（5）整理数据，作图。
（6）绘制试件破坏形状图。
2．铸铁扭断试验
步骤与低碳钢扭转试验相同，不同的是每一变形增量，记下相应的值，一般用手动即可，直至扭断为止。
五．注意事项
1．加扭矩要均匀缓慢。
2．变换扭矩测量范围，要在加载前停机进行。若要调整机器转速，也要停机进行，以免损坏传动齿轮。
六．预习要求
1．了解扭转试验的目的。
2．复习扭转变形的理论及试验原理。
3．自行设计实验记录格式。
七．试验报告要求
试验报告应包括：试验名称。试验目的。仪器设备名称、规格、量程。
试验记录及结果，如低碳钢及铸铁扭转时的机械性能，图（用坐标纸绘制），两种试件破坏时的断口状态图等。分析讨论低碳钢和铸铁破坏情况及原因，并与拉伸、压缩试验情况进行比较。
试验记录及结果，如低碳钢及铸铁扭转时的机械性能，图（用坐标纸绘制），两种试件破坏时的断口状态图等。分析讨论低碳钢和铸铁破坏情况及原因，并与拉伸、压缩试验情况进行比较。
