[发明专利]热模拟小试样拉伸应力测量方法及其所用装置

说明书

技术领域

本发明涉及小试样常规力学性能的检测领域，尤其一种热模拟小试样拉伸应力测量方法及其所用装置。

背景技术

在当今的新材料研究领域，如纳米材料研究、非晶材料研究、半导体材料、热模拟实验等，制备的试样或者是由于材料自身的原因，或者是由于实验条件的制约，其尺寸是非常小的，很难用常规的实验方法来测量其力学性能，如抗拉强度、屈服强度、延伸率以及加工应变速率等。尤其热模拟技术是当前材料研究领域非常重要且有效的技术，在钢铁材料的研究上也非常流行。目前国内外普遍使用的热模拟设备有美国DSA公司的Gleeble型号系列模拟机，日本Thermol-Z型号系列模拟机以及美国MTS型号系列模拟机，实践证明这些模拟机是材料领域研究非常好的手段。然而，在用这些设备进行新材料开发研究中，始终存在着怎样对由热模拟实验所得到的试样的常规力学性能(比如拉伸应力等)进行检测的问题，因为做常规的力学性能检测，对试样最小长度有一定的要求，通常需要大于40毫米，而一般热模拟实验所得到的试样最大只有φ15毫米、高度小于12毫米的柱状试样，显然是无法满足常规力学实验所要求的尺寸。

发明内容

本发明技术任务是针对上述技术不足，提供一种热模拟小试样拉伸应力测量方法及其所用装置。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：热模拟小试样拉伸应力测量方法，第一步，对不同强度级别的料板同时进行常规拉伸试样力学性能检测和准纯剪切力学性能检测，得到多组不同的拉伸应力σ和剪切应力τ，然后从中线性回归出拉伸应力σ和剪切应力τ之间的倍数K；

第二步，对待测热模拟小试样进行准纯剪切力学性能检测，得到其剪切应力τ；

第二步，利用拉伸应力σ和剪切应力τ之间的倍数K关系，即σ＝Kτ，算出待测热模拟小试样的拉伸应力σ。

对待测热模拟小试样进行准纯剪切力学性能检测用装置，该装置包括凹模、压板模和冲杆座，所述冲杆座上设有冲杆，同时在所述凹模和压板模上分别设有位置相对应的定位槽和定位销。

本发明所能带来的有益效果是：

1、解决了热模拟小试样常规力学性能的检测问题；

2、所用装置简单易操作。

附图说明

图1、本发明使用装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做以下详细说明：

众所周知，在纯剪切应力状态下，常规力学性能中的拉伸应力与纯剪切应力存在如下关系：σ＝τ。但是由于测试过程中的剪切过程不是理想的纯剪切应力状态，σ和τ存在如下线性关系：σ＝Kτ，K值主要与剪切过程中剪刃之间间隙及润滑状态有关，而与材料特性无关，一般在1.6-1.7之间。

所以本发明提供了热模拟小试样拉伸应力测量方法，第一步，对不同强度级别的料板同时进行常规拉伸试样力学性能检测和准纯剪切力学性能检测，得到多组不同的拉伸应力σ和剪切应力τ，然后从中线性回归出拉伸应力σ和剪切应力τ之间的倍数K；

第二步，对待测热模拟小试样进行准纯剪切力学性能检测，得到其剪切应力τ；

第三步，利用拉伸应力σ和剪切应力τ之间的倍数K关系，即σ＝Kτ，算出待测热模拟小试样的拉伸应力σ。

对待测热模拟小试样进行准纯剪切力学性能检测用装置，该装置包括凹模1、压板模2和冲杆座3，所述冲杆座3上设有冲杆4，同时在所述凹模1和压板模2上分别设有位置相对应的定位槽5和定位销6。

对待测热模拟小试样7进行准纯剪切力学性能检测用装置具体使用时，只需要将热模拟小试样7置于该装置的凹模1和压板模2之间，然后均匀、匀速地施压于试样7即可，就可以得到准纯剪切应力。

同理，本发明也适用于其它领域小试样的常规力学性能，如屈服强度、延伸率以及加工应变速率等的检测。

综上所述，本发明能有效解决小试样常规力学性能的检测问题，而且所用装置简单易操作。