一种比例可调双向同步压缩实验原位观察装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种比例可调双向同步压缩实验原位观察装置，包括底座、支撑柱、螺杆、加载螺母、压环和楔形块，螺杆通过支撑柱固定于底座上方，其由下部的螺纹部和上部的加载部组成，螺纹部与加载螺母螺纹配合，加载部顶部设有放置试样的凹槽，在加载部侧壁上沿周向均匀开设有与楔形块对应配合的容置槽，容置槽的槽底上部与凹槽侧壁下部贯通，楔形块的形状为上大下小，竖直面上部设有凸起，所述凸起穿过通道抵触试样，倾斜面突出于螺杆侧面，压环下端面与加载螺母的上端面抵触，内侧面与楔形块的倾斜面滑动配合。其结构简单，能够保持实验过程中的加载状态，原位观察试样在压缩实验过程中的微观组织变化。

【技术实现步骤摘要】
一种比例可调双向同步压缩实验原位观察装置
本专利技术涉及材料物理性质测试领域，具体涉及一种比例可调双向同步压缩实验原位观察装置。
技术介绍
高强度成形材料的使用量近年来大大增加，比如钣金及锻件，为了提高金属材料的加工生产效率，节约生产成本，需要对金属材料成型过程中的微观组织演化过程进行深入详尽的研究。在进行拉拔、模锻等工艺中，若将三个主应力中一个远小于另外两个主应力的最小主应力近似为零，则金属材料常常处于双向压缩应力状态，区别于单轴拉伸或压缩时的单轴应力状态，双向压缩应力状态或双轴应力状态时材料会表现出于单轴应力状态不同的变形能力，如屈服强度明显提高，塑性明显下降等。因此，对于板材成形性能的衡量需要专门的实验手段。当前仍缺少能研究材料在双轴压缩时变形能力及变形行为的设备。此外仅通过变形前和最终变形后的微观组织变化对比，遗漏对中间过程的研究很可能会导致理论结果不完善或得到完全错误的结果。而当前很少有能研究双向压缩过程中特定区域材料持续变化过程的原位实验，能对变形区域微观组织进行可变比例加载原位电镜观察及组织取向测定的设备更少。因此，需要开发一种能够施加各种比例双向压缩载荷并能原位观察变形区域微观组织的实验装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种比例可调双向同步压缩实验原位观察装置，其结构简单，能够保持实验过程中的加载状态，原位观察试样在压缩实验过程中的微观组织变化。本专利技术所示的比例可调双向同步压缩实验原位观察装置，包括底座、支撑柱、螺杆、加载螺母、压环和楔形块，所述螺杆通过支撑柱固定于底座上方，其由下部的螺纹部和上部的加载部组成，所述螺纹部与加载螺母螺纹配合，所述加载部顶部设有放置试样的凹槽，在加载部侧壁上沿周向均匀开设有与楔形块对应配合的容置槽，所述容置槽的槽底上部与凹槽侧壁下部贯通，所述楔形块的形状为上大下小，竖直面上部设有凸起，所述凸起穿过通道抵触试样，倾斜面突出于螺杆侧面，所述压环下端面与加载螺母的上端面抵触，内侧面与楔形块的倾斜面滑动配合；所述楔形块的数量为两个或四个，通过容置槽均匀对称布置于加载部侧壁。进一步，所述螺杆轴线与底座之间的夹角为70°。进一步，所述支撑柱由第一连接部和第二连接部组成，第一连接部与第二连接部之间的夹角为70°，所述底座上设有与第一连接部滑动配合的竖向安装通孔，根据需要调整第一连接部进入底座的长度，通过在底座侧面的销孔内设置定位销固定第一连接部，所述螺杆轴向设有与第二连接部滑动配合的安装盲孔。进一步，所述底座下侧设有与扫描电镜样品室中的凹孔相匹配的凸柱。具体操作时，通过向上旋进加载螺母，推动压环沿楔形块的倾斜面向上滑动一定距离，进而使得多个楔形块同时向螺杆轴线下压一定距离，对试样进行双向同步压缩加载。通过控制加载螺母的旋进量及旋进速度控制试样的加载条件，并且能保持加载状态，实现原位观察压缩过程中的组织形貌变化。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过控制加载螺母的旋进量及旋进速度控制加载条件，并能保持试样压缩过程的加载状态，压缩过程中无需使用电子设备即可对加载条件进行控制，大幅降低了实验成本的同时仍能保证实验的精确合理性。2、本专利技术通过更换不同数量和不同斜度斜面的楔形块实现加载比例的调整，实现不同加载比例的同步双向压缩试验。3、本专利技术所述的实验装置结构简单，且体积较小，适宜在扫描电镜狭小的样品室中进行实验。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的剖视图；图3是本专利技术的轴视图；图4是本专利技术螺杆的结构示意图。图中，1—底座，11—凸柱，2—支撑柱，21—第一连接部，22—第二连接部，3—螺杆，31—螺纹部，32—加载部，321—凹槽，322—容置槽，4—加载螺母，5—压环，6—楔形块，7—试样，8—销孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细说明。参见图1至图4，所示的比例可调双向同步压缩实验原位观察装置，包括底座1、支撑柱2、螺杆2、加载螺母4、压环5和楔形块6。所述螺杆3通过支撑柱2固定于底座1上方，其由下部的螺纹部31和上部的加载部32组成，所述螺纹部31与加载螺母4螺纹配合，所述加载部32顶部设有放置试样的凹槽321，在加载部32侧壁上沿周向均匀开设有与楔形块6对应配合的容置槽322，所述容置槽322的槽底上部与凹槽321侧壁下部贯通，所述楔形块6的形状为上大下小，竖直面上部设有凸起，所述凸起穿过通道抵触试样，倾斜面突出于螺杆3侧面，所述压环5下端面与加载螺母4的上端面抵触，内侧面与楔形块6的倾斜面滑动配合。所述楔形块6的数量为两个或四个，通过容置槽322均匀对称布置于加载部32侧壁。所述底座1下侧设有与扫描电镜样品室中的凹孔相匹配的凸柱11，能够提供定位及顺畅的导电通道。所述支撑柱2由第一连接部21和第二连接部22组成，第一连接部21与第二连接部22之间的夹角为70°，适用于在扫描电镜中进行EBSD测试；所述底座1上设有与第一连接部21滑动配合的竖向安装通孔，根据需要调整第一连接部21进入底座1的长度，通过在底座1侧面的销孔8内设置定位销固定第一连接部21，所述螺杆3轴向设有与第二连接部22滑动配合的安装盲孔。采用定位销定位固定支撑柱2的第一连接部21，能够根据实际需要实时调整第一连接部21进入底座1的长度，即调节与第二连接部22连接的螺杆3与底座1之间的距离，操作方便快捷。通过调整楔形块6的数量和倾斜面的角度，可以实现不同加载比例的加载条件，增加试样7压缩的可能性。进行试样的压缩实验时，具体包括如下步骤：步骤一，向下旋出加载螺母4，压环5向下移动，多个楔形块6张开，将试样7放置于螺杆3顶部的凹槽321内；步骤二，向上旋进加载螺母4，推动压环5沿楔形块6的倾斜面向上滑动一定距离，进而使得多个楔形块6同时向螺杆3轴线下压一定距离，对试样7进行双向同步压缩加载；步骤三，将该装置放入扫描电镜样品室中进行样品相关信息的收集，如表面形貌变化、取向标定等。步骤四，收集完成对应变形量的相关信息后再从扫描电镜中取出装置，再次向上旋转加载螺母，再循环上一步操作，直至完成实验。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种比例可调双向同步压缩实验原位观察装置，其特征在于：包括底座（1）、支撑柱（2）、螺杆（3）、加载螺母（4）、压环（5）和楔形块（6），所述螺杆（3）通过支撑柱（2）固定于底座（1）上方，其由下部的螺纹部（31）和上部的加载部（32）组成，所述螺纹部与加载螺母（4）螺纹配合，所述加载部顶部设有放置试样（7）的凹槽（321），在加载部侧壁上沿周向均匀开设有与楔形块（6）对应配合的容置槽（322），所述容置槽的槽底上部与凹槽侧壁下部贯通，所述楔形块（6）的形状为上大下小，竖直面上部设有凸起，所述凸起穿过通道抵触试样（7），倾斜面突出于螺杆（3）侧面，所述压环（5）下端面与加载螺母（4）的上端面抵触，内侧面与楔形块（6）的倾斜面滑动配合；所述楔形块（6）的数量为两个或四个，通过容置槽（322）均匀对称布置于加载部（32）侧壁。

【技术特征摘要】
1.一种比例可调双向同步压缩实验原位观察装置，其特征在于：包括底座（1）、支撑柱（2）、螺杆（3）、加载螺母（4）、压环（5）和楔形块（6），所述螺杆（3）通过支撑柱（2）固定于底座（1）上方，其由下部的螺纹部（31）和上部的加载部（32）组成，所述螺纹部与加载螺母（4）螺纹配合，所述加载部顶部设有放置试样（7）的凹槽（321），在加载部侧壁上沿周向均匀开设有与楔形块（6）对应配合的容置槽（322），所述容置槽的槽底上部与凹槽侧壁下部贯通，所述楔形块（6）的形状为上大下小，竖直面上部设有凸起，所述凸起穿过通道抵触试样（7），倾斜面突出于螺杆（3）侧面，所述压环（5）下端面与加载螺母（4）的上端面抵触，内侧面与楔形块（6）的倾斜面滑动配合；所述楔形块（6）的数量为两个或四个，通过容置槽（322）均匀对称布置于加...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄光胜，夏大彪，谢誉璐，刘帅帅，潘复生，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50