[發明專利]一種材料高溫壓縮屈服強度試驗方法

有效

• 申請號: 201910945455.3
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110567819B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 湛利華;陳雪瑩;馬子堯;黃明輝
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/04
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎;張文君

1.一種材料高溫壓縮屈服強度試驗方法，其特征在于，包括使用蠕變試驗機與壓縮夾具對材料進行高溫壓縮加載試驗；

所述壓縮夾具包括頂緊部件一(4)、頂緊部件二(5)及用于連接在蠕變試驗機上下連接頭之間的換向器，所述換向器包括上壓塊(1)與下壓塊(2)，上壓塊與下壓塊之間沿蠕變試驗機的拉伸方向保持有用于安裝試樣(3)的間距，且該間距值可以調整，所述間距可變小而用于對試樣提供蠕變壓縮加載操作，所述間距可變大而用于卸下試樣；

所述上壓塊的底面設置有供試樣上端伸入的三棱柱狀的上定位孔(11)，下壓塊的頂面設置有供試樣下端伸入的三棱柱狀的下定位孔(21)，上定位孔與下定位孔沿蠕變試驗機的連接頭軸向方向對齊且二者位置、輪廓與尺寸均相同，上定位孔與下定位孔的內表面均為光滑表面且兩者的內切圓柱直徑大于待伸入試樣端部的直徑，以使試樣順利伸入；

所述上壓塊側壁對應上定位孔的位置設置有從外部貫通至上定位孔的上緊固孔(12)，所述上緊固孔的軸心線與上定位孔的一條側棱相交，上緊固孔內設置有所述頂緊部件一(4)，頂緊部件一用于沿上緊固孔的軸向方向抵緊試樣上端外壁，使試樣上端與上定位孔另兩個側壁貼合并形成相切的位置關系并被鎖緊，該兩個側壁的交線為所述與上緊固孔的軸心線相交的側棱；

所述下壓塊側壁對應下定位孔的位置設置有從外部貫通至下定位孔的下緊固孔(22)，所述下緊固孔的軸心線與下定位孔的一條側棱相交，下緊固孔內設置有所述頂緊部件二(5)，頂緊部件二用于沿下緊固孔的軸向方向抵緊試樣下端外壁，使試樣下端與下定位孔的兩個側壁貼合并形成相切的位置關系并被鎖緊，該兩個側壁的交線為所述與下緊固孔的軸心線相交的側棱；

所述上緊固孔與下緊固孔的軸心線位于同一與蠕變試驗機的連接頭軸向方向平行的平面內，使得試樣上下兩端分別被頂緊部件一與頂緊部件二的末端抵緊并分別與上下定位孔相切時，所述試樣上端與下端也剛好位于同一與蠕變試驗機的連接頭軸向方向平行的平面內，從而實現試樣的對中，防止試樣在壓縮試驗中過早的彎曲；

使用所述壓縮夾具進行高溫壓縮屈服強度試驗，具體包括以下步驟：

S1)將所述換向器連接到蠕變試驗機的上下連接頭之間，將試樣的上端全部或部分伸入上定位孔中，或者將試樣的下端全部或部分伸入下定位孔中，調整上壓塊與下壓塊的間距，使試樣的上下兩端分別與上下定位孔的底面相抵；

S2)操作頂緊部件一與頂緊部件二，使試樣的上端與下端都被鎖緊，在鎖緊后的試樣上下凸耳處分別安裝用于測量變形量的上引伸桿組(6)與下引伸桿組(7)；

S3)在蠕變試驗機中對試樣進行高溫壓縮屈服強度試驗，啟動蠕變試驗機的加熱裝置，當爐內溫度達到后續所要進行的蠕變壓縮試驗時效溫度后，啟動蠕變試驗機的拉伸加載機構，通過所述換向器將拉伸力轉換為壓縮力，對試樣進行壓縮加載，即在設定的蠕變壓縮試驗時效溫度下對試樣進行加載，加載力的大小不設置上限，加載過程中觀察試樣在加載過程中是否發生明顯彎曲，保持加載力的持續增加，至觀察到試樣出現明顯彎曲且蠕變試驗機所得出的應力應變曲線變得較平緩時，說明試樣已經接近屈服極限值，手動停止蠕變試驗機的拉伸加載機構，停止加載，以應力應變曲線在平緩段所對應的最小應力值作為材料在當前蠕變溫度下的高溫壓縮屈服強度值。

2.根據權利要求1所述的一種材料高溫壓縮屈服強度試驗方法，其特征在于，所述步驟S3中，用于高溫壓縮屈服強度試驗的試樣的標距段的直徑為5～10mm。

3.根據權利要求1所述的一種材料高溫壓縮屈服強度試驗方法，其特征在于，所述試樣用于伸入上下定位孔中的上端與下端外壁設置成光滑圓柱表面。

4.根據權利要求1所述的一種材料高溫壓縮屈服強度試驗方法，其特征在于，所述應力應變曲線在平緩段所對應的最小應力值所對應的應變量大于0.2％。

5.根據權利要求1所述的一種材料高溫壓縮屈服強度試驗方法，其特征在于，所述步驟S3中，設定的加載速度與后續所要進行的蠕變壓縮時效試驗的加載速度相同，以最大程度地接近后續蠕變壓縮時效試驗的試驗條件，增強所得到的高溫壓縮屈服強度值的有效性。