一种在磁场下进行硬度测试的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在磁场下进行硬度测试的装置，包括压头、管道、工作台、底座和两个磁石扣，所述管道的底端通过连接座与所述工作台连接，样品夹设在连接座和工作台之间，所述压头能够沿所述管道滑落并与所述样品接触；所述工作台和两个所述磁石扣均设置在所述底座上，两个所述磁石扣中均放置有永磁体，所述工作台位于两个所述磁石扣之间。本发明专利技术在磁场下进行硬度测试的装置使用方便，能够在加载磁场的条件下实现硬度测试。

【技术实现步骤摘要】
一种在磁场下进行硬度测试的装置
本专利技术涉及硬度测试设备
，特别是涉及一种在磁场下进行硬度测试的装置。
技术介绍
随着研究的深入，磁场在材料开发制备领域中的作用已经越来越得到广大科研工作者的认可，作为一种新型研究手段，磁场可以对材料的微观组织和机械性能起到特殊的改进作用。此外，磁场具备绿色环保无污染的特点，不会对材料和环境造成二次污染，由于磁场具有众多优点，我国也在本世纪初加大磁场在材料制备过程中的研究，并取得了众多突出结果。磁致塑性效应是指通过外加磁场，改变材料的位错状态，从而改变材料塑性变形能力的一种机制，磁场作为一种新型研究手段，有望通过磁致塑性效应原理来提升材料的塑性变形能力。硬度检测对磁场下错位的材料特征的表征是一个简易且直观的手段。然而大多现有的表征方法难以实现外界磁场作用下材料力学性能的原位检测。传统的硬度仪主要由载荷加载装置和测量装置组成，加载装置中的砝码，压头的大多是具有铁磁性的碳钢，硬质合金加工而成，且测量装置的电路也会受磁场影响而导致测试硬度的不稳定性。由此可见，传统的硬度仪并不适合在磁场下工作，材料的硬度是材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬程度的一项重要性能指标是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学的综合性能指标。因此，想要表征材料的磁致塑性效应，在磁场下进行硬度测试是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在磁场下进行硬度测试的装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现在磁场下进行硬度测试。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供了一种在磁场下进行硬度测试的装置，包括压头、管道、工作台、底座和两个磁石扣，所述管道的底端通过连接座与所述工作台连接，样品夹设在连接座和工作台之间，所述压头能够沿所述管道滑落并与所述样品接触；所述工作台和两个所述磁石扣均设置在所述底座上，两个所述磁石扣中均放置有永磁体，所述工作台位于两个所述磁石扣之间。优选的，所述连接座通过螺栓与所述工作台连接，且所述螺栓穿过所述工作台与所述底座螺纹连接。优选的，还包括两个距离调整装置，所述距离调整装置与所述磁石扣一一对应，所述距离调整装置包括与底座固连的距离调整架，所述距离调整架上穿设有丝杆，所述丝杆上螺纹连接有螺母，所述距离调整架位于所述螺母和所述磁石扣之间，所述丝杆与所述磁石扣固连。优选的，所述底座的顶面设置有滑槽，所述磁石扣与所述滑槽滑动配合。优选的，所述磁石扣、所述距离调整架、所述管道、所述底座、所述工作台及所述丝杆的材质均为无磁性且不易变形的304不锈钢，所述压头的材质为金刚石。优选的，所述压头还连接有细线。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术在磁场下进行硬度测试的装置使用方便，能够在加载磁场的条件下实现硬度测试。本专利技术通过压头发生自由落体运动产生的压痕大小来比较不同磁场条件下样品硬度的大小，方法简单，易于操作，时间成本，经济成本都比较低廉。本专利技术是在传统的测量显微硬度过程中加入磁场发生装置，方法简单，便于操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术在磁场下进行硬度测试的装置的结构示意图；图2为本专利技术在磁场下进行硬度测试的装置中磁石扣的结构示意图；图3为本专利技术在磁场下进行硬度测试的装置中底座的结构示意图；图4为本专利技术在磁场下进行硬度测试的装置中工作台的结构示意图；图5为本专利技术在磁场下进行硬度测试的装置中距离调整架的结构示意图；图6为本专利技术在磁场下进行硬度测试的装置中管道的结构示意图；其中：1-管道；2-距离调整架；3-磁石扣；4-工作台；5-丝杆；6-底座；7-磁铁放置腔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种在磁场下进行硬度测试的装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现在磁场下进行硬度测试。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1至图6所示：本实施例在磁场下进行硬度测试的装置包括压头、管道1、工作台4、底座6和两个磁石扣3，管道1的底端通过连接座与工作台4连接，连接座通过螺栓与工作台4连接，且螺栓穿过工作台4与底座6螺纹连接，样品夹设在连接座和工作台4之间。压头还连接有细线，压头能够沿管道1滑落并与样品接触，通过控制细线的长度来控制压头的掉落高度；工作台4和两个磁石扣3均设置在底座6上，两个磁石扣3中均设置有磁铁放置腔7，磁铁放置腔7中放置有永磁体，工作台4位于两个磁石扣3之间。本实施例在磁场下进行硬度测试的装置还包括两个距离调整装置，距离调整装置与磁石扣3一一对应，距离调整装置包括与底座6固连的距离调整架2，距离调整架2上穿设有丝杆5，丝杆5上螺纹连接有螺母，距离调整架2位于螺母和磁石扣3之间，丝杆5与磁石扣3固连。底座6的顶面设置有滑槽，磁石扣3与滑槽滑动配合。在本实施例中，磁石扣3、距离调整架2、管道1、底座6、工作台4及丝杆5的材质均为无磁性且不易变形的304不锈钢，压头的材质为底部无磁性的金刚石。本实施例在磁场下进行硬度测试的装置的使用过程如下：(1)对尺寸为36mm*36mm*210mm的单晶纯铝样品进行均匀化退火处理，通过单晶xrd测出样品的(001)晶面，(110)晶面，(111)晶面，采用线切割技术，根据xrd测出的晶面从样品上切取三个12mm*8mm*5mm长方体样品，以载荷的加载方向分别为[001]，[110]，[111]方向，将样品镶嵌成Φ50mm的圆柱形样品，依次用#800，#1200，#2000，#3000的砂纸将样品表面打磨光亮，除去表面的氧化物和油污，用乙醇清洗吹干后备用。(2)将准备好的样品放置于工作台4上，不加磁场的条件下分别在10mm，20mm，30mm的高度将压头滑下，在样品的不同位置重复10次该操作。(3)将80mm*50mm*40mm的NbFeB永磁体装载到磁石扣3中，采用特斯拉计测量，在磁感线最密集处磁场强度达到0.55T，通过调节螺栓控制工作台4的高度来调节工作台4上样品的高度，将样品放置于磁感强度最高处，重复上述操作，将样品放置于工作台4上，在加磁场的条件下分别在10mm，20mm，30mm的高度将压头滑下，在样品的不同位置重复20次该操作。(4)利用光学显微镜，对比上述压痕的大小，比较0T和0.55T磁场下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在磁场下进行硬度测试的装置，其特征在于：包括压头、管道、工作台、底座和两个磁石扣，所述管道的底端通过连接座与所述工作台连接，样品夹设在连接座和工作台之间，所述压头能够沿所述管道滑落并与所述样品接触；所述工作台和两个所述磁石扣均设置在所述底座上，两个所述磁石扣中均放置有永磁体，所述工作台位于两个所述磁石扣之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种在磁场下进行硬度测试的装置，其特征在于：包括压头、管道、工作台、底座和两个磁石扣，所述管道的底端通过连接座与所述工作台连接，样品夹设在连接座和工作台之间，所述压头能够沿所述管道滑落并与所述样品接触；所述工作台和两个所述磁石扣均设置在所述底座上，两个所述磁石扣中均放置有永磁体，所述工作台位于两个所述磁石扣之间。


2.根据权利要求1所述的在磁场下进行硬度测试的装置，其特征在于：所述连接座通过螺栓与所述工作台连接，且所述螺栓穿过所述工作台与所述底座螺纹连接。


3.根据权利要求1所述的在磁场下进行硬度测试的装置，其特征在于：还包括两个距离调整装置，所述距离调整装置与所述磁石扣一一对应，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：任忠鸣，施可琢，王江，陈超越，帅三三，余建波，胡涛，玄伟东，李传军，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31