[发明专利]用于测试金属棒材试样拉伸应力-拉伸应变的测试夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验夹具，特别涉及一种用于测试金属棒材试样室温～4.2K拉伸应力-拉伸应变力学性能的测试夹具。

背景技术

目前随着金属合金材料的不断涌现，特别是一些稀有金属材料在国防、航天及民用领域的广泛应用，获取材料的低温力学拉伸性能，特别是超低温(77K至4.2K)力学性能显得尤为迫切。超低温条件下金属材料的拉伸力学性能也是国防、航天主要关注的性能之一。但是有时鉴于以下原因的束缚有些金属材料的低温力学拉伸应力-拉伸应变性能测试不能有效的进行。

1、目前金属材料在低温下的材料的拉伸应力-拉伸应变性能测试多数依照国标采用尺寸比较大的哑铃型试样进行测试，鉴于众多的金属材料在超低温下抗拉强度的显著增加，在低温环境下加载在尺寸比较大的哑铃型金属试样上的载荷超过了低温测试部件本身的承受能力，测试不能有效的进行。

2、目前有些需要进行低温拉伸应力-拉伸应变性能测试的稀有金属材料的总量很少，若依照国标的标准尺寸进行加工、测试，制取测试试样需要的坯材的总量很大，而且价格极其昂贵，有时还满足不了国标要求的有效测试试样的数量，获得不了可靠的低温力学拉伸试验数据。

由于以上两个条件的限制需要采用国标规定的棒材小试样来完成测试，采用棒材小试样进行测试可以有效的克服以上所述的困难。但是目前国内还没有同时能用来测试金属棒材在低温乃至超低温下的拉伸应力-拉伸应变的手段。所以研究金属棒材试样超低温拉伸应力-拉伸应变力学性能测试的试验夹具具有非常重要的意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于测试金属棒材试样拉伸应力-拉伸应变的测试夹具，其具有安装方便，适用多种金属材料，可以同时获得拉伸应力-拉伸应变测试，具有适用于室温～4.2K(室温至液氦)广阔测试温区的特点。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的用于测试金属棒材试样拉伸应力-拉伸应变的测试夹具，其由上连接部件10、上夹头11、下夹头21、下连接组件20和导向挡板固定件3组成；

所述上连接部件10由通过螺钉固定在一起的压兰101和上连接工件102以及拉杆103组成；所述压兰101中心设有球形通孔；所述上连接工件102上端面中心设有上部球形盲孔，所述上连接工件102下端面中心设有与其一体的带下部螺纹孔的圆柱形连接柱104；所述拉杆103由上部拉杆柱和与其下端一体的拉杆球组成；所述压兰101中心的球形通孔与所述上连接工件102上端面中心的上部球形盲孔相对放置以形成一球形凹孔；所述拉杆103的拉杆球位于该球形凹孔之内；

所述上夹头11为等边多面体，其上端面中心处设有与其一体的第一螺杆，所述上夹头11底面111中心处设有带下部过渡孔114的第一螺纹深孔；所述上夹头11相对的一对侧面的下端各开有一个上水平刀口槽112；所述上水平刀口槽112的二槽面相互垂直，二槽面中的一槽面与所述上夹头11底面111成70°夹角；开有上水平刀口槽112的上夹头11的一个侧面上设有上下排列的二个第一水平螺孔113；

所述下夹头21为与所述上夹头11外形相同的等边多面体，其下端面中心处设有的与其一体的第二螺杆，所述下夹头21上表面211中心处设有带上部过渡孔214的第二螺纹深孔；所述下夹头21相对的一对侧面的上端各开有一个下刀口槽212；所述下水平刀口槽212的二槽面相互垂直，二槽面中的一槽面与所述下夹头21的上表面211成70°夹角；

所述上夹头11的底面111与所述下夹头21的上表面211相对间隔放置，其间隔距离为1～3cm；所述上夹头11的带下部过渡孔114的第一螺纹深孔与所述下夹头21的带上部过渡孔214的第二螺纹深孔尺寸相同且同轴心；

所述导向挡板固定件3为包覆于相对放置的所述上夹头11和下夹头21的三个相邻侧面的具有三个垂向挡板的导向挡板固定件，其为上夹头11和下夹头21定位导向；处于所述三个垂向挡板中间位置的中间垂向挡板与所述上夹头(11)的带有第一水平螺孔113的侧面固定；

所述下连接组件20为上表面中心带有上部螺纹孔，下表面带有第三螺杆203的圆柱体；

所述上夹头11的第一螺杆与所述上连接部件10下端面中心的下部螺纹孔螺纹连接；所述下夹头21的第二螺杆与所述下连接组件20上表面中心的上部螺纹孔螺纹连接。

所述的上夹头11和所述的下夹头21为外形相同的等边四面体、等边六面体或等边八面体。