[发明专利]一种可测连续温度场的端淬试验机及其测量方法

说明书

本发明涉及机械设计技术领域，特别涉及一种可测连续温度场的端淬试验机及其测量方法。本发明装置分成两部分，上部分包括机械臂、圆筒式加热炉、高温合金杆、金属板和转轴，下部分包括保温套和介质管路；本发明方法包括将热电偶装入预先开好的热电偶槽中并将其另一端连接多路温度测试仪，打开圆筒式加热炉保温到指定温度后保温规定时间，待式样冷却后取出并读取温度测试仪中温度场的数据。本发明适用多种金属端淬测量，可以有效地节省实验设备，利用热电偶对金属在端淬过程中温度场的变化进行实时监测，能够将距离端淬面不同距离的点的温度变化在仪器上显示出来，提高了工作效率并且保证端淬结果的准确性、稳定性及可重复性。

技术领域

本发明涉及机械设计技术领域，特别涉及一种可测连续温度场的端淬试验机及其测量方法。

背景技术

目前钢铁材料己经建立了一套标准的测试方法(GBT 225-2006钢淬透性的末端淬火试验方法)。使用不同点的硬度值或硬度曲线来表征不同钢种的淬透性，以此来进行淬火工艺改进。铝合金镁合金以及其他多种合金与钢铁的淬火都是将试样从高温快速降到室温,其形式基本相同,但不同材料淬火时的加热保温温度都不尽相同,热力学参数也相差甚远。同时由于其他金属材料没有制定相应的端淬标准，钢铁材料端面淬火实验标准也不适用，因此试样的大小各不相同,传统的端淬设备根据钢的端淬试样制造，对于其他尺寸的试样并不适用。端淬实验中，试样的冷却速度也是一个非常重要的数据，冷却速度由插入试样中固定深度的热电偶来测量，热电偶的补偿导线接在外部的多通路温度测量仪上，显示出该点的温度场。由于常规端淬设备一般是由一个封闭的加热炉以及标准的水冷设备组成；加热炉的封闭导致热电偶无法与试样相连，同时将试样由加热炉转移至水冷设备的过程中均由人工操作，使用夹具夹取温度近千度的试样，在转移过程中非常危险也非常容易失败。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种可测连续温度场的端淬试验机及其测量方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种可测连续温度场的端淬试验机，所述的端淬试验机分为上部分和下部分；所述的上部分包括机械臂1、圆筒式加热炉2、高温合金杆3、金属板4和转轴5；所述的机械臂1位于限位装置上；所述的圆筒式加热炉2顶端有孔；所述的高温合金杆3顶端与机械臂1相连，底部位于圆筒式加热炉2中；所述的转轴4上安装有90°限位；所述金属板上安装有滑轨；所述的下部分包括保温套6和介质管路7；所述的介质管路7安装有喷嘴、开关阀、潜水泵。

一种可测连续温度场的端淬试验机的测量方法，包括以下步骤：

步骤1：将热电偶装入预先开好的热电偶槽中，热电偶另一端连接多路温度测试仪；

步骤2：将圆筒式加热炉2推至滑轨末端，设定温度，圆筒式加热炉2保温到指定温度后将试样放置在高温合金的夹具上，打开圆筒式加热炉2，前推至试样位置，闭合加热炉；

步骤3：打开圆筒式加热炉2同时操控机械臂1携带试样向下移动到下限位位置；

步骤4：打开试验台下方介质管路的开关阀，喷头向试样棒的下平面进行喷射；

步骤5：待试样冷却后升回原位，取下试样，读取温度测试仪中温度场的数据。

所述的步骤2中闭合圆筒式加热炉2后，打开温度测试仪，设置开始时间，圆筒式加热炉2加热到指定温度后保温规定时间。

所述的步骤3中操纵机械臂1携带式样向下移动到下限位置，使式样刚好完全进入保温套6。

所述的步骤4中的喷射面积至少在半径为6mm所扫范围并且不大于试样端面面积，直至试样另一端温度趋于常温。

所述的步骤5中取下试样后在平行于试样轴线方向上磨制出两个相互平行的平面，用于测量硬度。

本发明的有益效果在于：