[發明專利]一種蠕變性能測試裝置

在審

• 申請號: 202011163424.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112414862A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 趙乃仁;李鶴;劉慶;李金國;周亦胄;孫曉峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/04;G01N3/06
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 柴明英;梁永芳

本發明是關于一種蠕變性能測試裝置，涉及材料力學性能測試技術領域。主要采用的技術方案為：所述蠕變性能測試裝置包括蠕變試驗機主機、夾具、引伸計、加熱爐。其中，夾具安裝在蠕變試驗機主機上，用于夾持試樣。引伸計用于測試試樣的變形量。加熱爐與蠕變試驗機主機上的立柱連接。加熱爐用于對試樣進行加熱。蠕變性能測試裝置在進行蠕變性能測試時：試樣、至少部分夾具、至少部分引伸計位于加熱爐內。其中，加熱爐的加熱元件包括硅鉬棒；夾具、引伸計的材質均為氮化硅。本發明主要用于提供一種蠕變性能測試裝置，能在1000?1600℃的試驗溫度下，測試試樣的蠕變性能；且該蠕變性能測試裝置的適用性好，成本低，保證了高溫蠕變測試結果的準確性。

技術領域

本發明涉及一種材料力學性能測試技術領域，特別是涉及一種蠕變性能測試裝置。

背景技術

蠕變是指材料在長時間恒溫恒載荷作用下緩慢地產生塑性變形的現象。材料的蠕變性能直接影響到材料的使用壽命，因此，研究材料的蠕變性能，即研究材料的變形隨溫度、應力和時間的變化規律，對材料的應用具有非常重要的意義。

近年來，由于航空發動機熱端等各種關鍵部位或部件對材料耐高溫和使用壽命要求的逐步提高，大量使用環境溫度超過1000℃的高溫材料得到了廣泛應用，這就要求必須對該材料使用溫度下的蠕變行為有準確的了解和認識，使得這些材料能夠在高溫關鍵部位和結構中得到安全可靠地應用。因此，材料在超過1000℃高溫下的蠕變性能試驗和測試就尤為重要。

但是，現有蠕變試驗機在1000-1600℃的高溫下，幾乎無法進行蠕變性能試驗和檢測。發明人發現：制約現有蠕變試驗機難以進行高溫試驗檢測的主要有如下三個因素：

(1)現有蠕變試驗機的加熱爐均采用電阻絲作為加熱材料，其加熱溫度在1000℃以下。當溫度超過1000℃以上時，電阻絲燒損嚴重，出現嚴重變形無法繼續使用、爐絲熔斷等現象，使用壽命大幅縮短。

(2)對于現有蠕變試驗機夾持試樣的夾具，普遍采用高溫合金加工而成；其在較低溫度下能夠滿足使用要求，但是試驗溫度在1000℃以上時，夾具在試驗過程中會出現變形、脫扣、氧化、燒損、甚至斷裂等失效現象。

(3)蠕變試驗機采用引伸計測量記錄變形，引伸計普遍采用高溫合金加工而成；其在較低溫度下能夠較好地滿足使用要求；如果試驗溫度在1000℃以上，引伸計在試驗過程中會出現變形、氧化、燒損等現象。

上述三個因素中的任何一個出現問題，均會對試驗結果造成嚴重影響，既浪費時間又增加了試驗操作的次數，既影響試驗測試結果的準確性，又增加試驗周期，而且大幅增加試驗成本。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種蠕變性能測試裝置，主要目的在于提供一種測試溫度可超過1000℃的蠕變性能測試裝置。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

一方面，本發明的實施例提供一種蠕變性能測試裝置，其中，所述蠕變性能測試裝置包括：

蠕變試驗機主機；

夾具，所述夾具安裝在所述蠕變試驗機主機上，用于夾持試樣；

引伸計，所述引伸計用于測試試樣的變形量；

加熱爐，所述加熱爐與蠕變試驗機主機上的立柱連接；所述加熱爐用于對試樣進行加熱；所述蠕變性能測試裝置在進行蠕變性能測試時：所述試樣、至少部分夾具、至少部分引伸計位于所述加熱爐內；

其中，所述加熱爐的加熱元件包括硅鉬棒；所述夾具的材質為氮化硅；所述引伸計的材質為氮化硅。

優選的，所述加熱爐的爐殼包括：

外爐殼，所述外爐殼上開設有多個小孔；