[發(fā)明專利]一種高通量噴淬試樣裝卡裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010047215.4
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111077178B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜恒勇;胡月童;李萌蘗
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種高通量噴淬試樣裝卡裝置，屬于金屬材料淬火冷卻性能表征以及材料加工領(lǐng)域，該裝置包括手柄、轉(zhuǎn)軸、緊固螺絲、支架、試樣座、指針、轉(zhuǎn)軸、刻度盤、支座，該裝置可以調(diào)整端淬實(shí)驗(yàn)中試樣端部與噴射水柱之間的噴淬角度，并且單次最多可以同時(shí)對多個試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法相比，大幅提升了實(shí)驗(yàn)效率，另外，通過模擬實(shí)際生產(chǎn)過程中工況條件，為優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了理論支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料淬火冷卻性能表征以及材料加工領(lǐng)域，特別是涉及一種高通量噴淬試樣裝卡裝置。

背景技術(shù)

材料高通量實(shí)驗(yàn)是在短時(shí)間內(nèi)完成批量樣品的制備與表征，其核心思想是將傳統(tǒng)材料研究中的順序迭代改為并行處理，以提高材料研發(fā)效率。通過多年的發(fā)展，材料高通量實(shí)驗(yàn)設(shè)備已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展，可有效地提高材料研發(fā)的效率以及加速材料的篩選和優(yōu)化。

熱處理作為加工制造業(yè)中十分重要的基礎(chǔ)工藝技術(shù)之一，通過改善金屬材料內(nèi)部的顯微組織來改善金屬材料的性能，在充分發(fā)揮材料潛能，節(jié)約能源等方面上發(fā)揮著無可替代的作用。金屬構(gòu)件熱處理一般包括退火、正火、淬火和回火四種。調(diào)質(zhì)處理（淬火+回火）可以提高金屬材料的強(qiáng)度、硬度、耐磨性等力學(xué)性能，是金屬構(gòu)件熱處理強(qiáng)化的最重要的手段之一。端淬實(shí)驗(yàn)是將金屬材料試樣加熱奧氏體化后，對其一端面噴水冷卻后沿軸線方向測出硬度-距水冷端距離的關(guān)系曲線的測定方法。由于Jominy端淬法簡便可靠，因此被許多國家選做標(biāo)準(zhǔn)方法用來測定鋼的淬透性和淬硬性。現(xiàn)有淬火實(shí)驗(yàn)裝卡裝置一次只能裝載一個試樣，效率低下，如何提高淬火實(shí)驗(yàn)的效率成為急需解決的問題。

淬火過程冷卻速度太大容易在工件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致工件變形甚至開裂。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般采用油淬、噴淬等冷速較小的冷卻介質(zhì)或冷卻方法替代浸淬，保證在獲得淬火組織的同時(shí)，盡量降低工件的變形和內(nèi)應(yīng)力。在噴淬過程中，冷卻介質(zhì)的流量、噴射角度和間歇頻率等工藝參數(shù)是影響淬火效果的關(guān)鍵工藝參數(shù)，但目前仍然缺乏相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備對噴淬條件下金屬材料的淬硬性和淬透性進(jìn)行表征。

在專利CN204211770U“鋼淬透性的端淬實(shí)驗(yàn)裝置”中，針對現(xiàn)有的噴淬實(shí)驗(yàn)的裝卡裝置無法將小尺寸試樣固定的問題，提出了一種針對小尺寸試樣的端淬實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置操作方便，測試準(zhǔn)確，但該裝置一次只能進(jìn)行單個試樣的實(shí)驗(yàn)，并且只能進(jìn)行軸向淬透性實(shí)驗(yàn)，無法對其他實(shí)驗(yàn)影響因素例如噴射角度等進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種高通量噴淬試樣裝卡裝置，可應(yīng)用在噴淬實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置中，用于模擬噴淬實(shí)驗(yàn)影響淬火結(jié)果的因素，其中可以通過控制試樣偏轉(zhuǎn)角度達(dá)到控制端淬實(shí)驗(yàn)中噴淬角度的目的，模擬實(shí)際生產(chǎn)過程中的工藝條件，還可以增加一次實(shí)驗(yàn)的試樣個數(shù)，提高了實(shí)驗(yàn)效率。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高通量噴淬試樣裝卡裝置，包括手柄1、轉(zhuǎn)軸2、緊固螺絲3、支架4、試樣座6、指針7、轉(zhuǎn)軸8、刻度盤9、支座10；

手柄1設(shè)置在轉(zhuǎn)軸2一端，支架4為中空套筒結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸2另一端穿過支架4后與試樣座6一端連接，試樣座6另一端和轉(zhuǎn)軸II8連接，轉(zhuǎn)軸II8與支座10軸連接；試樣座6上設(shè)有多個試樣孔5；

指針7設(shè)置在試樣座6靠近支座10的一端，刻度盤9設(shè)置在支座10上；

支架4套筒結(jié)構(gòu)上設(shè)有與中空結(jié)構(gòu)連通的孔，緊固螺絲3設(shè)置在孔內(nèi)。

所述試樣孔5頂端埋頭孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，底端階梯孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

所述刻度盤9的0刻度線與靜止時(shí)的試樣座6中軸線、指針7在同一條直線上，試樣座6的偏轉(zhuǎn)角度為±15°，最小可測量范圍為2.5°。

本發(fā)明試樣裝卡裝置可應(yīng)用于噴淬實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置中，其中支架4與支座10兩側(cè)分別設(shè)有支撐架，支撐架上設(shè)有螺栓孔，可與噴淬實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置上的支架和螺栓孔相互配合，通過螺栓固定，將試樣裝卡裝置固定在噴淬實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置上，達(dá)到裝載淬火試樣的目的。