[發明專利]一種材料顯微組織力學性能表征實驗裝置

在審

• 申請號: 201810382249.1
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108489812A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 傅強;胡勁;段云彪
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/18;G01N3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種材料顯微組織性能表征高通量實驗裝置，屬于材料性能測試領域。本發明所述裝置包括底座、拉伸裝置、顯微測試系統、十字滑臺、低溫測試系統、高溫測試系統、控制計算機、上位機，底座上設有十字滑臺，十字滑臺上設有拉伸支架，拉伸裝置安裝在拉伸支架上，顯微測試系統位于試樣的正上方；控制計算機通過數據接口與上位機連接；本發明能連續觀察材料在各種氣氛、溫度環境中形變過程中微觀組織變化規律，同時獲得試樣在各種氣氛、溫度環境中應力——應變曲線及曲線上各點所對應金相結構，通過觀察分析材料微結構形變及斷裂機理，對晶內、晶界、欒晶、位錯、第二相等力學性能影響因素進行觀察研究。

技術領域

本發明涉及一種材料顯微組織力學性能表征實驗裝置，屬于材料性能測試領域。

背景技術

金相顯微分析是重要的材料分析基礎手段，通過金相分析可獲得金屬及合金組織大小、形態、分布、數量和性質的一種方法，同時可獲得晶粒、夾雜物以及相變產物等特征組織。近年來隨著計算機技術的發展，通過對二維金相試樣磨面或薄膜的金相顯微組織圖譜的測量和計算可確定金屬微觀組織的三維空間形貌，建立金屬材料成分、組織和性能間的關系。

目前金相顯微技術無論是樣品制備技術，金相顯微鏡的分辨率，圖像分析能力均得到較大的發展，且針對不同材料體系的分析檢驗方法也不斷完善和深入，涉及金屬材料生產、應用和科研，金相顯微分析技術已成為評定金屬材料內在質量的一種常規檢驗方法，也是分析材料缺陷機理和輔助工藝改善的必要手段。

但目前的金相顯微分析技術僅限于對樣品的靜態觀察，定性描述金屬材料的顯微組織特征或采用與各種標準圖片比較的方法評定顯微組織、晶粒度、非金屬夾雜物及第二相質點等，這種方法精確性不高，評定時帶有很大的主觀性，且對工況條件下的樣品只能事后取樣分析，過程中的顯微組織變化無法觀測。傳統研究方法是針對不同變形特點，以起始態和終了態作為邊界條件建立有限元模擬模型，以此研究材料晶粒塑性變形機理，網格劃分精度極大影響到模擬結果，往往不能反映真實變形情況。鑒于此，如何獲得變形過程中材料微觀結構信息，特別是晶粒晶界協調變形特點、斷裂機制特征，仍然缺乏有效的技術方法，是目前未解決的關鍵且重要科學技術問題之一，面臨重要的技術需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高通量顯微組織力學性能表征實驗裝置，應用高速攝相技術、圖像傳輸技術、計算機圖像處理技術、數據庫等現代數據分析、處理技術，將傳統金相分析技術與材料力學性能測試結合在一起，清晰完整的獲得材料受力變形過程中各因素變化規律及相互影響關系，具有較強的表征能力。

具體通過以下方式實現：一種顯微組織力學性能表征實驗裝置，包括底座5、拉伸裝置、顯微測試系統、十字滑臺、低溫測試系統、高溫測試系統、控制計算機49、上位機60，底座5上設有十字滑臺，十字滑臺上設有拉伸支架8，拉伸裝置安裝在拉伸支架8上，顯微測試系統位于試樣33的正上方；控制計算機49通過數據接口48與上位機60連接；