[發明專利]一種液態金屬條件下的材料脆化試驗裝置和方法

有效

• 申請號: 201210089601.5
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102620990A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 劉靜;高勝;朱志強;姜志忠
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.一種液態金屬條件下的材料脆化試驗裝置，其特征在于包括：測試罐(1)、熔融罐(2)、拉伸機(3)、底座(10)、氣體系統(13)和管道(15)；所述測試罐(1)包括圓形密封蓋(12)和圓柱形側壁(11)，圓形密封蓋(12)位于圓柱形側壁(11)上方，圓柱形側壁(11)固定在底座(10)上方；測試罐(1)和熔融罐(2)之間由管道(15)連接，管道(15)中間有一個液態金屬閥門(16)；拉桿連接套(5)連接于拉伸機(3)下方；拉伸主軸(6)連接于拉桿連接套(5)下方；試樣夾具(7)連接于拉伸主軸(6)下方，并位于測試罐(1)內部，拉伸試樣(4)位于試樣夾具(7)之間，試樣夾具(7)用于固定拉伸試樣(4)，使拉伸試樣(4)與拉伸主軸(6)處于同一軸線上；支撐底板(9)連接于試樣夾具(7)的下方，并與支撐導柱(8)下端連接，支撐導柱(8)上端與圓形密封蓋(12)連接，并位于測試罐(1)內部；拉伸機(3)以恒定的拉伸速率向上移動時，依次通過拉桿連接套(5)、拉伸主軸(6)和試樣夾具(7)為拉伸試樣(4)提供一個恒定的拉伸速率；波紋管(14)位于圓形密封蓋(12)之上，套在拉伸主軸(6)的外圍，以實現圓形密封蓋(12)和拉伸主軸(6)之間的動密封；氣體系統(13)的兩個氣路分別與測試罐(1)和熔融罐(2)相連接，氣體系統(13)提供的氣體環境對測試罐(1)和熔融罐(2)內的液態金屬進行保護，減少其在高溫下的氧化，同時用于液態金屬在測試罐(1)和熔融罐(2)之間的轉移，且能抑制測試罐(1)和熔融罐(2)內液態金屬的揮發。

2.根據權利要求1所述的一種液態金屬條件下的材料脆化試驗裝置，其特征在于：所述拉伸試樣(4)位于由圓形密封蓋(12)、支撐導柱(8)和支撐底板(9)構成的半封閉獨立樣品室內。

3.根據權利要求1所述的一種液態金屬條件下的材料脆化試驗裝置，其特征在于：所述拉桿連接套(5)下端中間設計為空心槽。

4.一種液態金屬條件下的材料脆化試驗方法，其特征在于：按照權利要求1所述的試驗裝置結構的連接，同時將拉伸試樣(4)固定在試樣夾具(7)上之后，通過氣體系統(13)將熔融罐(2)內提前熔融的液態金屬壓入測試罐內(1)，待測試罐(1)中液態金屬的液位升至拉伸試樣(9)上端一段距離后，啟動拉伸機(3)，選擇應變速率低于10-3s-1的慢應變速率進行試驗，拉伸機(3)向上移動時，依次通過拉桿連接套(5)、拉伸主軸(6)和試樣夾具(7)給拉伸試樣(4)提供一個恒定的拉伸速率，直到拉伸試樣(4)斷裂；試驗結束后，再通過氣體系統(13)將測試罐(1)內的液態金屬壓回熔融罐(2)內。