[發明專利]材料殘余應力與表面硬度關系測試方法及裝置

有效

• 申請號: 201710422294.0
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN106990007B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 趙寬;王帥;薛河
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40;G01L5/00
• 代理公司: 北京彭麗芳知識產權代理有限公司 11407
• 代理人: 彭麗芳

1.材料殘余應力與表面硬度關系測試方法，其特征在于，包括以下兩種情況：

當溫度恒定，殘余應力加載量改變時，包括如下步驟：

S11、通過機床完成待檢測金屬材料的加工切割，得待測試試樣，并將所得的待測試樣裝于殘余應力測試裝置上；

S12、調節電磁感應加熱裝置，使待測試樣周圍溫度場達到實驗所需大小，在某一確定溫度下，加載殘余應力并獲取該溫度下的殘余應力與硬度；

S13、在計算機輸入步驟S12中獲取的數據，以殘余應力F_i為橫坐標，以硬度HV_i為縱坐標，繪制出步驟二中所采用材料在某一溫度下的殘余應力F₀、F₁、F₂、...、F_n和硬度HV₀、HV₂、...、HV_n的各個點，并擬合并最終得到某一溫度下被測材料殘余應力和硬度之間的關系曲線；

當殘余應力加載量不變，溫度改變時，包括如下步驟：

S21、通過機床完成待檢測金屬材料的加工切割，得待測試試樣，并將所得的待測試樣裝于殘余應力測試裝置上；

S22、調節加載裝置，使試樣殘余應力加載量達到實驗所需大小，在某一加載量下，改變試樣周圍的溫度大小，獲得不同溫度條件下殘余應力與硬度；

S23、在計算機輸入步驟S22中獲取的數據，以溫度引起的殘余應力R_i為橫坐標，以硬度HV_i為縱坐標，繪制出步驟而中所測材料在不同溫度下的殘余應力R₀、R₁、R₂、...、R_n和硬度HV₀、HV₂、...、HV_n的各個點，并擬合并最終得到不同溫度下被測材料殘余應力和硬度之間的關系曲線；

材料殘余應力與表面硬度關系測試裝置，包括底座（1）和硬度測試模塊（8），其特征在于，所述的底座（1）下端兩側對稱安裝有兩絲杠傳動千斤頂（2），在底座（1）上從左往右依次安裝有電動機（3）、減速器（4）、彈性連軸器（5）、試樣殘余應力測試裝置（6），所述電動機（3）電機支架（31）安裝在底座（1）上，所述減速器（4）通過減速器安裝架（41）安裝在底座（1）上，且減速器的左側輸入軸通過聯軸器（7）與電動機的輸出軸相連，所述試樣殘余應力測試裝置（6）包括安裝在底座（1）上的左軸承座（61）和右軸承座（62），還包括一絲杠（63），絲杠（63）的一端通過左滾動軸承與所述的左軸承座（61）相連，并通過彈性連軸器（5）與減速器的右側輸出軸相連；另一端通過右滾動軸承與右軸承座（62）相連，所述的絲杠（63）上裝配絲杠螺母（64）及螺母支架（65），所述的螺母支架（65）右側安裝壓力傳感器（66），所述的壓力傳感器（66）右側通過夾具螺母（67）安裝有左試樣夾具（68），所述的左試樣夾具（68）通過螺栓與金屬試樣（9）一端相連，金屬試樣（9）的另一端通過螺栓與右試樣夾具（69）相連，所述的右試樣夾具（69）與右軸承座（62）通過螺紋相連，金屬試樣的正下方布置電磁感應加熱裝置（610），所述的電磁感應加熱裝置（610）與溫度傳感器（611）相連，所述溫度傳感器（611）安裝在右軸承座（62）的正面，硬度測試模塊（8）位于金屬試樣的上方，測試壓頭與金屬試樣的表面相抵；所述電動機（3）采用交流伺服電機；所述的減速器采用行星齒輪減速器；所述硬度測試模塊（8）采用顯微硬度計。