一种高通量热处理试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种高通量热处理试验装置，包括操作界面、控制器、隔热腔、加热腔、炉盖、变压器、支架Ⅰ、仪表显示器、支架Ⅱ、开关、报警器、热电偶、加热元件、炉盖锁；本实用新型专利技术通过热电偶闭环控制每一个加热腔的温度，按照设定试验工艺将试样加热至目标温度，并保温一段时间，随后冷却至室温，试验结束后对试样进行组织性能表征，为金属材料热处理工艺的制定和改进提供试验数据，有利于快速优化材料的化学成分和获得最佳热处理工艺，缩短新材料研发周期，降低研发成本。降低研发成本。降低研发成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高通量热处理试验装置


[0001]本技术属于金属材料加工及材料热处理表征领域，特别是涉及一种高通量热处理试验装置。

技术介绍

[0002]材料基因工程是推动材料科学技术的颠覆性前沿技术，改变了传统的经验性“试错法”主导的材料技术研发模式，结合理性指导下的高通量实验和高通量计算，大大提升了新材料新技术的研发能力和效率，材料基因工程提出的目标是要缩短一半的研发周期，同时降低一半的成本。材料基因工程的核心是构建材料创新基础设施的三个平台：高通量计算平台、高通量试验平台和数字化大数据平台。其中，材料基因工程高通量试验平台和以前单一的、重复的表征方式最大的区别在于开发和验证高通量试验工具，即通过特殊的材料制备方法和材料表征手段，可以“一次性”得到材料的多种性能。
[0003]热处理是指将材料在介质中加热到一定温度并保温一段时间，然后采用一定速度冷却，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。热处理是热加工过程中对组织和性能进行调控的最后一道工艺，是改善材料性能、发挥材料潜力的重要手段，是决定产品质量、提高使用寿命的关键技术。
[0004]加热温度是热处理工艺中的一个重要参数，选择和控制合理的加热温度，可以有效的保证热处理的质量。加热温度随着材料的种类和热处理的目的不同而异。
[0005]现有热处理装置很难实现，不同材料试样、不同温度、不同尺寸同时进行实验，严重影响了实验效率。

技术实现思路

[0006]本技术提供一种高通量热处理试验装置，可以一次性批量完成不同成分、不同尺寸、多个试样、不同工艺的热处理试验，为金属材料热处理工艺的制定和改进提供基础数据，有利于快速优化材料的化学成分和获得最佳热处理工艺，缩短新材料研发周期，降低研发成本。
[0007]本技术具体技术方案如下：
[0008]一种高通量热处理试验装置，包括操作界面1、控制器2、隔热腔3、加热腔4、炉盖5、变压器6、支架Ⅰ7、仪表显示器8、支架Ⅱ9、开关10、报警器11、热电偶12、加热元件13、炉盖锁；
[0009]所述控制器2与操作界面1、变压器6、仪表显示器8、开关10、报警器11、热电偶12连接；
[0010]多个隔热腔3排列设置在支架Ⅰ7上，仪表显示器8、开关10、报警器11为一组，多组仪表显示器8、开关10、报警器11设置在支架Ⅱ9上；
[0011]每个隔热腔3内部均设置热电偶12、加热元件13，隔热腔3内部为加热腔4；
[0012]加热腔4侧面设置炉盖5，炉盖5上设置炉盖锁；
[0013]热电偶12与对应的仪表显示器8连接，仪表显示器8分别与开关10、报警器11连接，报警器11与开关10连接，加热元件13与变压器6连接，变压器6放置在支架Ⅰ7下方，变压器6与总电源连接。
[0014]所述炉盖5包括钢板、凸台14、把手15，钢板一面设置把手15，另一面设置凸台14，凸台14卡入加热腔4内部，并起隔热作用，钢板为304不锈钢材料制成，加工性能好，凸台14为陶瓷纤维毯制成。
[0015]所述炉盖锁包括固定螺栓16、滑动片17、紧固螺钉18，滑动片17包括平板、滑道孔、紧固孔，平板两侧设置滑道孔，紧固孔设置在平板下边缘，两个固定螺栓16分别设置在滑道孔内，紧固螺钉18设置在紧固孔内，拧松紧固螺钉18可将滑动片17滑离炉盖5，握紧把手15，将炉盖5取出；反之，将滑动片17滑向炉盖5，拧紧紧固螺钉18，实现炉盖5的锁紧。
[0016]所述隔热腔3为陶瓷纤维毯制成。
[0017]所述隔热腔3内的热电偶12为S型热电偶，该型热电偶在热电偶系列中准确度最高，稳定性最好，测温温区宽，测温范围为0
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1600℃，使用寿命长。
[0018]所述加热元件13，对于目标温度低于1200℃的样品，采用电阻丝分别对每个样品进行加热；对于加热温度介于1200℃
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1400℃的样品，采用硅碳棒分别对每个样品进行加热。
[0019]所述操作界面1包括但不限于计算机。
[0020]本装置最低温加热腔4设置在支架Ⅰ7右下角，最高温加热腔4设置在支架Ⅰ7左上角。
[0021]所述高通量热处理试验装置的使用方法，包括以下步骤：
[0022]步骤一：设置各个加热腔的热处理工艺，包括升温速率、目标温度和保温时间；
[0023]步骤二：将不同成分、不同尺寸的样品放置在对应的加热腔，完成指定的升温和保温工艺；
[0024]步骤三：将试样取出并冷却至室温，根据需求完成组织、硬度和力学性能等后续测试。
[0025]本技术的有益效果在于：
[0026]本技术操作简单，可以对不同成分、不同尺寸的试样进行热处理；加热腔是由多个隔热腔分开并呈矩阵式排列的独立空间，且每个加热腔都有自己的温控系统，每个样品的加热和保温互不影响；每一个加热腔的热处理工艺参数可以单独设置，可达到的最高加热温度高为1400℃；每个加热腔都有对应的最高使用温度，可根据热处理工艺选择合适的加热腔；热处理过程中无需人员看守，全自动升温、保温；控温精度高。
[0027]本技术适用的热处理工艺包括但不限于正火、回火、退火、淬火、固溶和时效等，升温速率不高于40℃/min，目标温度不高于1400℃，样品可以是同一成分同一尺寸，也可以是不同成分不同尺寸。
附图说明
[0028]图1为高通量热处理试验装置的结构示意图；
[0029]图2为隔热腔结构示意图；
[0030]图3为炉盖结构示意图；
[0031]图4为炉盖和炉盖锁部分结构示意图(a为炉盖锁开启示意图，b为炉盖锁关闭示意图)；
[0032]图5为高通量热处理试验装置控制示意图；
[0033]图6为镍基合金热处理的升温、保温曲线；
[0034]图中，1
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操作界面；2
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控制器；3
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隔热腔；4
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加热腔；5
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炉盖；6
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变压器；7
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支架Ⅰ；8
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仪表显示器；9
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支架Ⅱ；10
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开关；11
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报警器；12
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热电偶；13
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加热元件；14
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凸台；15
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把手；16
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固定螺栓；17
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滑动片；18
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紧固螺钉。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步描述，但本技术的保护范围并不限于所述内容。
[0036]实施例1
[0037]一种高通量热处理试验装置，如图1、2、3、4、5所示，包括操作界面1、控制器2、隔热腔3、加热腔4、炉盖5、变压器6、支架Ⅰ7、仪表显示器8、支架Ⅱ9、开关10、报警器11、热电偶12、加热元件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高通量热处理试验装置，其特征在于，包括操作界面(1)、控制器(2)、隔热腔(3)、加热腔(4)、炉盖(5)、变压器(6)、支架Ⅰ(7)、仪表显示器(8)、支架Ⅱ(9)、开关(10)、报警器(11)、热电偶(12)、加热元件(13)、炉盖锁；所述控制器(2)与操作界面(1)、变压器(6)、仪表显示器(8)、开关(10)、报警器(11)、热电偶(12)连接；多个隔热腔(3)排列设置在支架Ⅰ(7)上，仪表显示器(8)、开关(10)、报警器(11)为一组，多组仪表显示器(8)、开关(10)、报警器(11)设置在支架Ⅱ(9)上；每个隔热腔(3)内部均设置热电偶(12)、加热元件(13)，隔热腔(3)内部为加热腔(4)；加热腔(4)侧面设置炉盖(5)，炉盖(5)上设置炉盖锁；热电偶(12)与对应的仪表显示器(8)连接，仪表显示器(8)分别与开关(10)、报警器(11)连接，报警器(11)与开关(10)连接，加热元件(13)与变压器(6)连接，变压器(6)放置在支架Ⅰ(7)下方，变压器(6)与总电源连接。2.根据权利要求1所述高通量热处理试验装置，其特征在于，炉盖(5)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜恒勇，黎芩，李萌蘖，汪森文，周立，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：