一种热模拟试验装置以及高温圧缩试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热模拟试验装置以及高温圧缩试验方法，其在热模拟试验机的腔体内设有两个喷头，两个喷头的喷嘴分别在夹具所夹持试样的上方和下方；所述喷头均连通有高压气源

【技术实现步骤摘要】
一种热模拟试验装置以及高温圧缩试验方法


[0001]本专利技术属于金属材料物理模拟领域，尤其是一种热模拟试验装置以及高温圧缩试验方法
。

技术介绍

[0002]Gleeble3800
热模拟试验机是美国
DSI
公司生产的一种用于材料动态热加工模拟的试验设备，用于金属材料基础试验研究，可进行轧制
、
锻压模拟以及冶金过程模拟等，具有模拟试验精度高
、
重复性好
、
试样小等特点，能够实现多种复杂工艺条件的模拟，对现场生产有很大的指导意义
。
[0003]Gleeble3800
热模拟试验机的主体结构由左右两部分组成，右侧为固定端
、
左侧为移动端，以完成不同长度规格试样的夹持，以及对试样进行拉
、
压等变形动作
。Gleeble3800
热模拟试验机常进行的一项试验是高温圧缩试验，模拟现场轧制过程，可进行单道次及多道次的压缩试验
。
高温圧缩试验中，选择一定的升温速率
、
保温温度（一般为奥氏体化温度以上）
、
保温时间
、
应变量以及应变速率等参数，在压缩结束后快速冷却至室温，以保留试样的高温组织状态
。
研究材料在高温变形条件下的显微组织非常重要，可以深入了解材料显微组织演变规律
。
因此如何保留试样在加热或热变形过程中的组织状态成为一项重要的任务
。
[0004]目前热模拟试验机高温圧缩试验中，无法确保所有试验中都能保留试样的高温组织状态，主要存在以下三个问题：（1）采用的是保温压头系统，给试样冷却带来一定阻力；（2）气体淬火是通过在热模拟试验机右侧固定端上安装的长排多孔喷头对试样表面喷吹压缩气体，喷头位置不可调，喷孔无法正对试样，因此冷却效果不佳；（3）设备自带的气体淬火系统只有开关功能，无法控制气体流速，导致冷却速度不稳定，影响试验结果
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够更好的实现高温圧缩试验效果的热模拟试验装置；本专利技术还提供了一种热模拟试验装置的高温圧缩试验方法
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术装置所采取的技术方案是：其在热模拟试验机的腔体内设有两个喷头，两个喷头的喷嘴分别在夹具所夹持试样的上方和下方；所述喷头均连通有高压气源
。
[0007]进一步的，所述夹具包括夹具主体和砧头，砧头连接在夹具主体的前端；所述夹具主体为铜质材料，砧头为高纯碳化钨材料
。
[0008]进一步的，还包括
Y
型双头气管；两个喷头的进气口分别通过分支气管与
Y
型双头气管的两支管连通；所述
Y
型双头气管的主管伸出热模拟试验机的腔体后连通高压气源
。
[0009]本专利技术方法采用上述的热模拟试验装置，采用下述方法步骤：
S1、
将材料按要求加
工成标准的试样，并焊接电偶丝；
S2、
将所述夹具装入热模拟试验机腔体中，将试样夹持在两夹具之间，并连接电偶丝；
S3、
调整两个喷头的位置，使喷嘴上
、
下对准试样；
S4、
试验前对热模拟试验机的腔体进行抽真空；
S5、
编制压缩试验程序并启动，压缩结束后，高压气体由喷头喷出，对试样进行喷气冷却；
S6、
分析采集到的数据，得到不同温度下试样的冷却曲线
、
应力应变曲线，并对压缩后的试样进行组织观察
。
[0010]5、
根据权利要求4所述的一种热模拟试验装置的高温圧缩试验方法，其特征在于：所述
S5
中，可根据需要设定冷却速度
。
[0011]进一步的，所述
S5
中，可根据需要设定冷却速度
。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术在不影响设备寿命的前提下，实现了对试样的快速冷却，该装置和方法在保证达到获得淬火组织的冷速外，又解决了冷却阻力
、
冷却速率不稳定等问题，达到了更好的冷却效果，实现了保留试样高温组织状态的目的，提高了试验效率；且试验成本低
、
操作简单
、
成功率高，试验数据准确
、
可靠，具有较高的推广应用价值
。
附图说明
[0013]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
。
[0014]图1是本专利技术所述热模拟试验机腔体内夹具及气路连接图；图2是本专利技术实施例所述合金钢不同温度下的压缩应力应变曲线；图3是本专利技术实施例压缩温度为
1000℃
的试验的温度曲线；图4是本专利技术实施例所述合金钢试样在
1000℃
压缩并冷却后，
1000
倍下的金相组织
。
[0015]图中：导气固定装置1；螺丝1‑1；顶丝1‑2；快速接头1‑3；分支气管2；
Y
型双头气管3；气控电磁阀4；气管4‑1；电源线4‑2；上喷头5；下喷头6；试样7；砧头8；夹具主体9；顶块
10
；固定端
11
；移动端
12
；导轨
13。
具体实施方式
[0016]图1所示，本热模拟试验装置包括
Gleeble3800
热模拟试验机；热模拟试验机内部的主体结构主要由左右两部分组成，右侧为固定端
11、
左侧为移动端
12
，固定端
11
和移动端
12
内均设有夹具，也可以是右侧为移动端
、
左侧为固定端
。
所述夹具包括夹具主体9和砧头8，夹具主体9为铜质材料，砧头8为高纯碳化钨材料
。
所述夹具主体9的截面为前端面窄
、
后端面宽的楔形结构，砧头8固接在夹具主体9的前端，两个砧头8的前端左右相对设置；两个夹具主体9的后端分别设有可调节的顶块
10
，用于固定夹具主体9；位于固定端
11
的顶块
10
固定在热模拟试验机内部，位于移动端
12
的顶块
10
通过滑动结构滑动连接在导轨
13
上，导轨
13
左右横向固定在热模拟试验机内部，这样位于移动端的夹具即可左右移动，调节两个砧头8之间的距离，以适配不同尺寸的试样
7。
所述夹具主体9前端的中间开有一圆孔；所述
砧头8为与圆孔尺寸相配合的圆柱形，砧头8的后端插在夹具前端的圆孔中以实现与夹具主体9的固接，砧头8的前端部分伸出圆孔，用于试样7的夹持及温度保持，以保证试样温度稳定且均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种热模拟试验装置，其特征在于：其在热模拟试验机的腔体内设有两个喷头，两个喷头的喷嘴分别在夹具所夹持试样（7）的上方和下方；所述喷头均连通有高压气源
。2.
据权利要1所述的一种热模拟试验装置，其特征在于：所述夹具包括夹具主体（9）和砧头（8），砧头（8）连接在夹具主体（9）的前端；所述夹具主体为铜质材料，砧头（8）为高纯碳化钨材料
。3.
据权利要1或2所述的一种热模拟试验装置，其特征在于：还包括
Y
型双头气管（3）；两个喷头的进气口分别通过分支气管（2）与
Y
型双头气管（3）的两支管连通；所述
Y
型双头气管（3）的主管伸出热模拟试验机的腔体后连通高压气源
。4.
一种热模拟试验装置的高温圧缩试验方法，采用权利要求
1、2
或3任意一项所述的热模拟试验装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵楠，孙晓冉，王程明，谷秀锐，白丽娟，赵剑磊，
申请(专利权)人：河钢集团有限公司河钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：