一种金属细丝高温拉伸试验装置及其试验方法，属于金属材料试验装置技术领域。包括上拉伸单元和下拉伸单元，上拉伸单元和下拉伸单元均包括连接杆(1)、拉杆(2)、接头(3)和卡具(4)。卡具(4)放在接头(3)内，连接杆(1)的两头分别与接头(3)和拉杆(2)螺纹连接；实现了对金属细丝试样高温拉伸试验性能的测试。优点在于，提有效减少试验过程中的应力集中，试样加载端受力均匀，避免受拉时加载端首先破坏。通过高温记号笔标记标距，并在升温过程中保持一定的预紧力，提高试验的准确性和稳定性，特别适用于金属细丝试样的高温拉伸试验。
A high temperature tensile test device and test method for metal filament
【技术实现步骤摘要】
一种金属细丝高温拉伸试验装置及其试验方法
本专利技术属于金属材料试验装置
,特别是涉及一种金属细丝高温拉伸试验装置及试验方法。
技术介绍
材料的高温拉伸力学性能试验测试设备主要将已有的试验机主机与高温环境炉对接，将拉伸试样安装在高温环境炉里面，然后通过高温环境炉控制系统对试样进行加热，通过试验机主机对试样进行加载，从而获得材料在高温环境下的拉伸强度和延伸率。由于金属细丝试样的直径很小，在高温环境下对应力更加敏感，所以金属细丝试样的高温拉伸试验对试验工装要求更高。如果直接采用室温拉伸工装，金属细丝试样在高温过程中局部应力集中部位容易发生断裂。并且高温过程中，试样标距标识很容易烧灼，样品断裂后无法找到标距标识。对比专利《一种极低模量复合材料高温拉伸试验卡具及其试验方法》：对比专利的优点是：卡具可以使试样在加热过程中自由膨胀，消除热应力的影响，试样加载端受力较为均匀，降低了试验失败几率；对比专利缺点是：样品必须为平板试样。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属细丝高温拉伸试验装置及其试验方法，克服现有技术样品必须为平板缺陷，有效减小金属细丝试样在试验过程中的应力集中，同时用于测定金属细丝试样高温拉伸性能；实现了对金属细丝试样高温拉伸试验性能的测试。本专利技术的金属细丝高温拉伸试验用装置包括上拉伸单元和下拉伸单元。上拉伸单元和下拉伸单元均包括连接杆(1)、拉杆(2)、接头(3)和卡具(4)。卡具(4)放在接头(3)内，连接杆(1)的两头分别与接头(3)和拉杆(2)螺纹连接。所述的卡具(4)的两侧为正方形带卡槽，中间为φ10mm的圆轴，圆轴上下两面开槽，两端圆弧过渡。圆轴上下两面开槽便于金属细丝试样在卡具(4)上缠绕，减小拉伸过程中的应力集中。所述的接头(3)为矩形接头，中间开不对称方形孔，方形孔为卡具(4)所放置的位置，金属细丝试样密绕于卡具(4)上，密绕于上下卡具(4)的金属细丝试样同侧绕出，保证金属细丝试样的工作段垂直于水平面。接头(3)的另一面为一带有螺纹的圆轴，方便与连接杆(1)连接。所述的连接杆(1)为圆柱，两头分别与接头(3)和拉杆(2)螺纹连接。所述的拉杆(2)为3个直径不同尺寸的圆柱，直径最小端的拉杆开圆孔φ10mm，通过开孔与试验机横梁传感器连接。本专利技术金属细丝的高温拉伸试验方法包括以下步骤：1、连接接头(3)与连接杆(1)，二者螺纹相接，连接连接杆(1)与拉杆(2)，二者螺纹相接，重复上述操作，得到两个结构相同的上下拉伸单元。2、将上拉伸单元的拉杆(2)与上横梁的传感器相接，将下拉伸单元的拉杆(2)接入下横梁，两拉伸单元位置对称且位于同一轴线。3、将金属细丝试样一端横向缠绕卡具(4)一圈，纵向密绕(丝与丝紧密相接，但不可搭接在一起)，待金属细丝试样缠绕到卡具(4)中段时，预留50-100mm的工作段，另一端重复此操作，金属细丝试样密绕于卡具(4)上，金属细丝试样同侧绕出，保证金属细丝试样的工作段垂直于水平面。4、在工作段选取三点测量直径，翻转90°后测量该三点直径，记录并计算平均值。采用高温记号笔在金属细丝试样表面标记标距，测量两个记号笔标记的外延距离作为标距，当试样断裂后，仍然测量两个记号笔标记的外延距离，作为断后长度计算其断后伸长率。5、调节上横梁位置，将两个绕有金属细丝试样的卡具(4)分别装入两个接头(3)中，保证金属细丝试样不与连接杆(1)接触，平行于连接杆(1)且处于中心位置。在上下连接杆(1)两端各固定一支K型电偶，中间一支电偶悬空，用以控温测温。6、参数设置：分别设定初始试验力、预紧力、初始试验速度、试验温度、升温过程的预紧力等试验参数，以上初始试验力、预紧力根据该材料的室温拉伸屈服强度设定，初始试验力加载在样品上的应力应在该材料的室温拉伸屈服强度10％～25％，预紧力加载在样品上的应力应在该材料的室温拉伸屈服强度7％～15％。7、试验结束后记录其抗拉强度并测量断后伸长率。本专利技术所达到的有益效果是：提供了金属细丝试样与试验机的装卡方式，有效减少试验过程中的应力集中，试样加载端受力均匀，避免受拉时夹持端首先破坏。提供一种金属细丝试样高温拉伸的试验方法，通过高温记号笔标记标距，并在升温过程中保持一定的预紧力，提高试验的准确性和稳定性，特别适用于金属细丝试样的高温拉伸试验。附图说明图1为金属细丝高温拉伸试验装置示意图。图2为连接杆(1)的示意图。图3为拉杆(2)的示意图。图4为接头(3)的示意图。图5为卡具(4)的示意图。具体实施方式附图用来提供对本专利技术的进一步解释，并构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成本专利技术的限制。实施例1本专利技术针对金属细丝试样高温拉伸试验，设计了一种金属细丝试样高温拉伸试验用的工装，高温拉伸试验工装由上拉伸单元和下拉伸单元组成，所述的拉伸单元包括连接杆(1)、拉杆(2)、接头(3)和卡具(4)。一种φ0.5mm的金属细材的高温拉伸试验方法包括以下步骤：1、连接接头(3)与连接杆(1)，二者螺纹相接，连接连接杆(1)与拉杆(2)，二者螺纹相接，重复上述操作，得到两个结构相同的上下拉伸单元。2、将上拉伸单元的拉杆(2)与上横梁的传感器相接，将下拉伸单元的拉杆(2)接入下横梁，两拉伸单元位置对称且位于同一轴线。3、将金属细丝试样一端横向缠绕卡具(4)一圈，纵向密绕(丝与丝紧密相接，但不可搭接在一起)，待金属细丝试样缠绕到卡具4中段时，预留50mm的工作段，另一端重复此操作，金属细丝试样密绕于卡具(4)上，密绕于上下卡具(4)的金属细丝试样同侧绕出，保证金属细丝试样的工作段垂直于水平面。4、在工作段选取三点测量直径，翻转90°后测量该三点直径，记录并计算平均值。采用高温记号笔在金属金属细丝试样表面标记标距，测量两个记号笔标记的外延距离作为标距，当试样断裂后，仍然测量两个记号笔标记的外延距离，作为断后长度计算其断后伸长率。5、调节上横梁位置，将两个绕有金属细丝试样的卡具(4)分别装入两个接头(3)中，保证金属细丝试样不与连接杆(1)接触，平行于连接杆(1)且处于中心位置。在上下连接杆(1)两端各固定一支K型电偶，中间一支电偶悬空，用以控温测温。6、参数设置：预先测试该材料的室温拉伸性能，根据该材料的屈服强度设定其初始试验力和预紧力，分别设定初始试验力25N、初始试验速度2.0mm/min、700℃以下保持预紧力20N，到温后保温10min。7、试验结束后记录其抗拉强度并测量断后伸长率。实施例2一种φ0.2mm的金属细材高温拉伸试验方法包括以下步骤：1、连接接头(3)与连接杆(1)，二者螺纹相接，连接连接杆(1)与拉杆(2)，二者螺纹相接，重复上述操作，得到两个结构相同的上下拉伸单元。2、将上拉伸单元的拉杆(2)与上横梁的传感器相接，将下拉伸单元的拉杆(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属细丝高温拉伸试验装置，其特征在于，包括上拉伸单元和下拉伸单元，上拉伸单元和下拉伸单元均包括连接杆(1)、拉杆(2)、接头(3)和卡具(4)。卡具(4)放在接头(3)内，连接杆(1)的两头分别与接头(3)和拉杆(2)螺纹连接；/n所述的卡具(4)的两侧为正方形带卡槽，中间为φ10mm的圆轴，圆轴上下两面开槽，两端圆弧过渡；/n所述的接头(3)为矩形接头，中间开不对称方形孔，方形孔为卡具(4)所放置的位置；金属细丝试样密绕于卡具(4)上，密绕于上下卡具(4)的金属细丝试样同侧绕出，保证金属细丝试样的工作段垂直于水平面；接头(3)的另一面为一带有螺纹的圆轴，方便与连接杆(1)连接；/n所述的连接杆(1)为圆柱，两头分别与接头(3)和拉杆(2)螺纹连接；/n所述的拉杆(2)为3个直径不同尺寸的圆柱，直径最小端的拉杆开圆孔φ10mm，通过开孔与试验机横梁传感器连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种金属细丝高温拉伸试验装置，其特征在于，包括上拉伸单元和下拉伸单元，上拉伸单元和下拉伸单元均包括连接杆(1)、拉杆(2)、接头(3)和卡具(4)。卡具(4)放在接头(3)内，连接杆(1)的两头分别与接头(3)和拉杆(2)螺纹连接；
所述的卡具(4)的两侧为正方形带卡槽，中间为φ10mm的圆轴，圆轴上下两面开槽，两端圆弧过渡；
所述的接头(3)为矩形接头，中间开不对称方形孔，方形孔为卡具(4)所放置的位置；金属细丝试样密绕于卡具(4)上，密绕于上下卡具(4)的金属细丝试样同侧绕出，保证金属细丝试样的工作段垂直于水平面；接头(3)的另一面为一带有螺纹的圆轴，方便与连接杆(1)连接；
所述的连接杆(1)为圆柱，两头分别与接头(3)和拉杆(2)螺纹连接；
所述的拉杆(2)为3个直径不同尺寸的圆柱，直径最小端的拉杆开圆孔φ10mm，通过开孔与试验机横梁传感器连接。
2.根据权利要求1所述的金属细丝高温拉伸试验装置，其特征在于，卡具(4)的圆轴上下两面开槽便于金属细丝试样在卡具(4)上缠绕，减小拉伸过程中的应力集中。
3.根据权利要求1所述的金属细丝高温拉伸试验装置，其特征在于，接头(3)中间开不对称的方形孔，方形孔为卡具(4)所放置的位置；金属细丝试样密绕于卡具(4)上，密绕于上下卡具(4)的金属细丝试样同侧绕出，保证金属细丝试样的工作段垂直于水平面。
4.一种使用权利要求1所述装置进行金属细丝高温拉伸试验的方法，其特征在于，包括以下步...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹青，李丽敏，张建伟，张志伟，
申请(专利权)人：北京北冶功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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