基于感应加热式高温硬度测量装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于感应加热式高温硬度测量装置。感应加热式高温硬度测试装置包括样品放置台和移动底座、感应线圈、硬度计硬度计压头、载荷及用于驱动硬度计压头及载荷移动至待测物体并在待测物体表面加载形成压痕的载荷驱动机构。针对金属和合金等导电材料直接感应加热后进行测量，针对陶瓷、玻璃、高分子等不导电材料，利用金属传热套包裹样品侧面进行感应加热后测量。感应加热方式仅加热待测物体或金属传热套，克服了传统高温硬度计电阻丝加热导致的热影响范围大的弊端，不易影响测量装置的其他部件，尤其是不易影响硬度计压头的温度，使硬度计压头的力学性能在测量过程中保持稳定，可方便、精确的测量各类材料在1000℃以上的高温硬度。上的高温硬度。上的高温硬度。

【技术实现步骤摘要】
基于感应加热式高温硬度测量装置


[0001]本申请涉及材料高温硬度测量领域，尤其涉及一种基于感应加热式高温硬度测量装置。

技术介绍

[0002]硬度测试是检测材料力学性能试验的常用方法，能间接反映出材料在化学成分、组织结构和处理工艺上的差异，是最快速最经济的试验方法之一。同时，对于在高温环境下使用的材料，如航空航天等领域，对于高温性能的检测是不可或缺的，然而目前通过高温硬度测试来评价材料的高温力学性能并未得到有效的利用，这是因为目前高温硬度测试存在以下问题：
①
需要保证试样与硬度计压头在高温环境下不被氧化；
②
测试过程中，硬度计压头处于高温环境中，使得测试温度上限被极大地限制(通常在1200℃以下)；
③
如何保证测试过程中载荷恒定的完成整个压痕动作。

技术实现思路

[0003]本申请的一个目的在于提供一种基于感应加热式高温硬度测量装置，旨在解决现有技术中，硬度计压头在测试升温过程中容易受热的问题。
[0004]为达此目的，本申请实施例采用以下技术方案：
[0005]基于感应加热式高温硬度测量装置，包括用于放置待测物体的移动底座、设于所述移动底座的绝缘的样品放置台、感应线圈、硬度计压头，以及用于驱动所述硬度计压头移动至待测物体并在待测物体表面加载形成压痕的载荷驱动机构。
[0006]在一个实施例中，所述基于感应加热式高温硬度测量装置还包括封闭壳体，以及用于对所述封闭壳体抽真空的真空装置。
[0007]在一个实施例中，所述移动底座滑动安装于所述封闭壳体的底部；所述基于感应加热式高温硬度测量装置还包括用于驱动所述移动底座相对所述封闭壳体滑动的滑动驱动机构。
[0008]在一个实施例中，所述样品放置台上设有传热套，所述传热套位于所述感应线圈内。
[0009]在一个实施例中，所述载荷驱动机构包括安装于所述封闭壳体内的支架、滑动安装于所述支架的移动轴、安装于所述支架的步进电机，以及安装于所述步进电机与所述移动轴之间且用于带动所述移动轴相对所述支架滑动的柔性传递组件；所述移动轴的轴线与所述感应线圈的轴线共线。
[0010]在一个实施例中，所述移动轴上设有砝码盘。
[0011]在一个实施例中，所述封闭壳体的至少一表面为透明板，所述基于感应加热式高温硬度测量装置还包括用于通过所述透明板对待测物体测温的红外测温仪。
[0012]在一个实施例中，所述基于感应加热式高温硬度测量装置还包括用于对所述封闭壳体内填充保护气体的气体通路。
[0013]本申请的另一个目的在于提供一种基于感应加热式高温硬度测量方法，包括如下步骤：
[0014]将待测物体放置于移动底座的样品放置台上，使待测物体位于感应线圈内；
[0015]感应线圈通电对待测物体加热；
[0016]载荷驱动机构带动压头移动至待测物体并在测物体表面加载形成压痕。
[0017]在一个实施例中，在步骤：感应线圈对待测物体加热之前，还包括如下步骤：
[0018]感应线圈对待测物体加热之前，还包括如下步骤：
[0019]将封闭壳体抽真空至6*10-3
Pa。
[0020]在一个实施例中，在步骤：载荷驱动机构带动硬度计压头移动至待测物体并在测物体表面加载形成压痕之前，还包括如下步骤：
[0021]测量待测物体的温度，当待测物体的温度到达预设温度时，将待测物体保持20秒-1200秒的恒温状态。
[0022]本申请实施例的有益效果：利用感应线圈产生的感应加热电流对待测物体或者对传热套加热，也即采用间接加热的方式进行加热，无需对整个测量装置的内部进行加热，不易于影响测量装置的其他部件，尤其是不易于影响硬度计压头的温度，不易于改变硬度计压头的力学性能，可保证测量的精度。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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。
[0024]图1为本申请的实施例中基于感应加热式高温硬度测量装置的结构示意图(待测物体为能被感应加热的材料)；
[0025]图2为本申请的实施例中基于感应加热式高温硬度测量装置的结构示意图(待测物体为不能被感应加热的材料)；
[0026]图3为本申请的实施例中AlMo0.5NbTa0.5TiZr难熔高熵合金不同温度下压痕的示意图；
[0027]图中：
[0028]1、移动底座；2、感应线圈；3、硬度计压头；4、载荷驱动机构；41、支架；42、移动轴；43、步进电机；44、柔性传递组件；45、导向套；46、电机控制器；5、封闭壳体；51、抽气孔；52、充气孔；53、真空电路接头；54、观察窗；6、砝码盘；7、样品放置台；71、传热套；8、红外测温仪；9、待测物体。
具体实施方式
[0029]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0030]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另
一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0031]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]以下结合具体实施例对本申请的实现进行详细的描述。
[0034]如图1-图2所示，本申请实施例提出了一种基于感应加热式高温硬度测量装置，包括用于放置待测物体9的移动底座1、位于移动底座1且用于产生感应加热电流的感应线圈2、硬度计压头3，以及用于驱动硬度计压头3移动至待测物体9并对在测物体表面加载形成压痕的载荷驱动机构4。
[0035]在本申请的实施例中，利用感应线圈2在待测物体9(金属件时)上产生感应电流，将其加热，相对于传统的辐射或接触式加热方式(电阻丝加热、硅碳棒加热及红外加热等加热方式)，感应方式只加热待测物体，不加热测量装置的其他部件，对硬度计压头温度影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于感应加热式高温硬度测量装置，其特征在于，包括用于放置待测物体的移动底座、设于所述移动底座的绝缘的样品放置台、感应线圈、硬度计压头，以及用于驱动所述硬度计压头移动至待测物体并在待测物体表面加载形成压痕的载荷驱动机构。2.根据权利要求1所述的基于感应加热式高温硬度测量装置，其特征在于，所述基于感应加热式高温硬度测量装置还包括封闭壳体，以及用于对所述封闭壳体抽真空的真空装置。3.根据权利要求2所述的基于感应加热式高温硬度测量装置，其特征在于，所述移动底座滑动安装于所述封闭壳体的底部；所述基于感应加热式高温硬度测量装置还包括用于驱动所述移动底座相对所述封闭壳体滑动的滑动驱动机构。4.根据权利要求1-3任一项所述的基于感应加热式高温硬度测量装置，其特征在于，所述样品放置台上设有传热套，所述传热套位于所述感应线圈内。5.根据权利要求2-3任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡强，乔国利，罗俊旋，周国华，陈双双，
申请(专利权)人：胡强，
类型：新型
国别省市：