[发明专利]一种镶嵌块高度可控的钢铁样品热镶嵌加料装置及方法

说明书

本发明公开了一种镶嵌块高度可控的钢铁样品热镶嵌加料装置及方法，一种镶嵌块高度可控的钢铁样品热镶嵌加料装置，包括带有双刻度尺的透明量管，底塞和顶塞。量管内径与热镶嵌机镶嵌筒内径一致，底塞用于承载钢铁样品，密封量管；顶塞塞头直径与量管内径一致，顶塞塞头与顶塞塞帽之间连接有一塞杆，塞杆上套有一垫片，垫片可以通过螺纹在塞杆上旋动，在将装置倒置后，可以固定顶塞塞头在量管内的位置。双刻度尺由A、B刻度尺构成，A刻度尺用于显示目标镶嵌块高度和镶嵌料压缩后的高度，B刻度尺用于控制应加入镶嵌料的量。使用这种装置进行热镶嵌，镶嵌块高度可控，既能满足特定实验要求，又能降低成本，操作简单。

技术领域

本发明属于金相样品的制备技术领域，具体地说，是一种钢铁样品镶嵌块高度可控的热镶嵌加料装置及方法。

背景技术

目前，对于钢铁热镶嵌样品，多种实验设备都要求镶嵌块高度处于可控范围，如纳米压痕仪快速样品台要求镶嵌块高度在7～9mm范围内，标准样品台要求镶嵌块高度在20～28mm范围内；用于织构测试的X射线衍射仪多功能样品台要求镶嵌块高度低于5mm。

目前市场上的热镶嵌机对钢铁样品进行镶嵌时，并不能控制目标镶嵌块的高度，只能根据人为经验控制加入热镶嵌料的量，但这种经验性方式得不到高度可控的镶嵌块，达不到后续试验要求，同时，存在加料过多和加料不足的可能，加料过多，会浪费热镶嵌料；加料不足，会导致镶嵌块不紧实，甚至会出现钢块直接与镶嵌机压头直接接触，对仪器带来损伤。

为了满足特定实验的样品要求，同时为了最大程度节省镶嵌材料，提高镶嵌质量，避免给镶嵌机带来损伤，有必要对热镶嵌所得的镶嵌块高度进行控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是对不同形状钢样的目标镶嵌块高度进行控制，既能满足特定实验要求，也能达到节约成本的目的。

本发明的技术方案为：一种镶嵌块高度可控的钢铁样品热镶嵌加料装置，其结构包括一个带有双刻度的透明量管、底塞和顶塞；量管内径与热镶嵌机镶嵌筒内径一致，底塞用于承载异型钢样，密封量管，底塞塞帽直径大于量管外径，底塞塞头直径与量管内径一致，顶塞塞头直径与量管内径一致，顶塞塞头与顶塞塞帽之间有一连杆，连杆上套一垫片，垫片可以通过螺纹在塞杆上旋动。

量管双刻度尺刻度的标定方法为：A刻度尺，分度值为1mm，量程为0～30mm，A刻度尺零点为量管(1)下缘以上1.5mm位置，在B刻度尺上，从零点开始，每隔5个刻度依次标注出数字5、10、15、20、25、30，实际刻度间距和刻度尺零点可通过试验求得，求取方法为：使用热镶嵌机镶嵌筒，在相同条件下，用相同的热镶嵌料，进行四次不同体积纯镶嵌料镶嵌试验，根据镶嵌前镶嵌料在镶嵌筒内的高度与镶嵌后镶嵌块的高度对应的四组数据，线性拟合得到公式Y＝a+bX，其中，Y为镶嵌料高度，X为镶嵌块高度，b为B刻度尺实际刻度间距，a为B刻度尺零点，根据这种关系对B刻度尺进行标注。A刻度尺既能显示钢样热镶嵌块的目标厚度，也能读取镶嵌料压缩后的高度，B刻度尺用于量度应加入热镶嵌料的量。

上述加料装置的应用方法，分以下步骤：

(1)将加料装置底塞塞头朝上放置在水平桌面上，将钢铁样品待测面朝下放于底塞塞头上，将量管正立扣在底塞上。

(2)观察A刻度尺示值，向加料装置内加入热镶嵌料至目标高度位置。

(3)将顶塞插入量管，直至顶塞塞头与热镶嵌料上表面接触，将垫片向下旋至与塑料量管上缘接触。

(4)将装置倒放在桌面上，取下底塞，取出钢样，盖上底塞。

(5)将装置正放，取下顶塞，此时镶嵌料平面下移，读得此时镶嵌料平面在A刻度尺上对应示值。

(6)在量管中加入热镶嵌料，至B刻度尺示值与步骤(5)读取数值相同的位置。