[实用新型]小型压杆法表征金属材料力学性能的实验夹持装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小型压杆法表征金属材料力学性能的实验夹持装置。 

背景技术

实验室根据国家标准进行材料的力学性能表征时采用的拉伸试样较大，工业系统中现场设备的性能检测不允许进行破坏性实验或者不能够取得较大的材料，而只能取得较少材料进行实验，或者由于设备材料的污染性或其他对人体和环境有不良影响的工况下，只能进行小型试样的性能实验。进行微米或者纳米尺度的力学性能试验造价相对较高，操作相对复杂，并且其试验结果与宏观试验结果外推性不是很强，因此需要开发一种适用于普通万能试验机，针对毫米量级的小型试样进行材料性能表征的实验夹持装置。 

发明内容

本实用新型所要解决的问题是适用于普通万能试验机，针对实验用材料较少或者环境影响问题等无法直接完成标准拉伸和断裂实验而提供的一种简单、方便并有效的实验夹持装置，用以提供可完成小薄圆片试样的小型压杆压入试验，并万能试验机采集的载荷-位移曲线，实现材料的宏观力学性能表征。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是： 

一种小型压杆法表征金属材料力学性能的实验夹持装置，设置于普通万能试验机上用于对小薄圆片试样进行压入直至压穿的材料性能表征实验。所述的小型压杆压入实验夹持装置包括上模、上表面与上模下表面紧密接触的下模、可插入上模孔内的小型压杆、与压杆直径相同的压球和用来固定上模和下模的固定螺母。 

优选的，所述的上模和下模均带有外螺纹，是两段螺纹相同的螺栓，旋入同一固定螺母中。通过固定螺母固定后，上模和下模轴线重合，并有较高的同轴度。上模和下模的外螺纹可以是任意尺寸的细牙螺纹。小型压杆插入上模孔内，其轴线与上模、下模的轴线重合。上模、下模、固定螺母可选用任意材 料制成。 

优选的，压球与小型压杆直径相同，压球中心在小型压杆轴线上。小型压杆选用高强度钢制成，压球为高强度陶瓷球。 

优选的，小型压杆与上模孔直径相同，并可在上模孔中上下滑动，小型压杆、压球与上模之间施加有润滑油，以保证其滑动顺畅。。 

本实用新型在使用时，首先将其放置于普通万能试验机上，并将试样放置于所述的下模试样槽里面。通过与所述的小型压杆相连接的试验机提供压入试样的载荷。 

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型结构简单、使用方便，且装夹精度高。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。 

图1为小型压杆法表征金属材料力学性能的实验夹持装置示意图。 

图中：1、小型压杆，2、上模，3、压球，4、小圆片试样，5、下模，6、固定螺母。 

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。 

图1是小型压杆法表征金属材料力学性能的实验夹持装置，设置于普通单轴万能试验机上用于进行小型压杆压入实验。 

图1中，小型压杆压入实验用夹持装置包括圆杆结构的小型压杆1、可供压杆1插入的呈圆柱形结构的上模2、与小型压杆1直径相同的陶瓷制高强度压球3，带有试样槽的与上模2紧密接触下模5。小薄圆片试样4放置于下模5的试样槽内，上模2和下模5旋入同一固定螺母6中固定压紧。小型压杆1插入上模孔内，只能在上模2和下模5的孔竖直方向移动，小型压杆1、压球3与上模2之间施加有润滑油以保证其滑动顺畅。 

本实用新型在使用时，首先将其放置于普通单轴万能试验机上，下模5的下平面水平可放置于试验机的工作台面上，小型压杆1与试验机加载头相连接。实验过程中试验机提供向下的加载载荷，使得小型压杆1推动压球3向下运动，逐渐压入小圆片试样4并压断或者压穿，获得整个过程的载荷-位移曲 线，完成压杆压入实验。 

上述的小型压杆压入实验用夹持装置采用304不锈钢材料，小型压杆1为直径1mm高强度杆，压球3为高强度陶瓷球，使用环境与单轴疲劳试验机使用环境相同。 

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。