[实用新型]一种凸肩带缺口的包壳式拉伸试样结构

说明书

本实用新型属于材料特性测试技术领域，具体涉及一种凸肩带缺口的包壳式拉伸试样结构。本实用新型包括凸肩带缺口的拉伸试样和包壳壳体，包壳壳体合拢包裹在凸肩带缺口的拉伸试样外侧，包壳壳体通过上端内口凸起卡住凸肩带缺口的拉伸试样上凸肩以固定包壳壳体。本实用新型利用液态金属的毛细作用使其留存在试样与包壳的间隙中，保证试样在离位拉伸过程中始终处于液态金属浸润的环境下，解决现有技术存在的不能方便、准确评价材料脆化程度的问题。

技术领域

本实用新型属于材料特性测试技术领域，具体涉及一种凸肩带缺口的包壳式拉伸试样结构。

背景技术

拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测试材料特性的一种试验方法，是检验材料机械性能的基本方法之一，主要用于检验材料是否符合规定的标准及研究材料的性能。

金属材料在液态金属的浸润作用下发生塑韧性降低以至开裂的现象称为液态金属脆化(Liquid metal embrittlement,LME)。由于密封、长时间保载、高温等条件的限制，现有研究方法很难达到长时间浸润、加载后在液态金属中直接进行拉伸试验的条件。目前通常采用普通拉伸试样在液态金属中浸润足够时间后(上千小时)取出，再在高温真空拉伸试验机上对材料的塑韧性进行离位测量的方式研究材料的液态金属脆化程度。

在上述试验条件下，试样在拉伸试验过程中液态金属已与拉伸试样分离。液态金属脆化方面的研究表明，在拉伸断裂过程中材料能否与液态金属持续接触、裂纹起源后是否得到液态金属的持续供应将严重影响试验结果。因此，为了更准确的对材料在液态金属环境下的LME行为进行评价，需要设计出一种试样结构，使试样在离位拉伸过程中始终处于液态金属浸润的环境下。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对上述技术现状而提供一种用于液态金属脆化研究的凸肩带缺口的包壳式拉伸试样结构，保证试样在离位拉伸过程中始终处于液态金属浸润的环境下，解决现有技术存在的不能准确评价材料脆化程度的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种凸肩带缺口的包壳式拉伸试样结构，包括凸肩带缺口的拉伸试样和包壳壳体，包壳壳体合拢包裹在凸肩带缺口的拉伸试样外侧，包壳壳体通过上端内口凸起卡住凸肩带缺口的拉伸试样上凸肩以固定包壳壳体。

所述凸肩带缺口的拉伸试样包括连接螺纹、上过渡段、下过渡段、平行段、上凸肩、下凸肩，凸肩带缺口的拉伸试样的上下端各设有一个连接螺纹，上端的连接螺纹与上凸肩之间为上过渡段，下端的连接螺纹与下凸肩之间为下过渡段，上凸肩与下凸肩之间为平行段，各部分之间均通过弧形倒圆角过渡。

所述连接螺纹为标准粗牙螺纹，用于连接材料试验机进行拉伸试验。

所述上过渡段、下过渡段直径大于平行段直径，保证上过渡段、下过渡段在平行段拉伸过程中不发生屈服。

所述上凸肩、下凸肩上开有6个纵向缺口，6个纵向缺口沿圆周均匀分布。

包壳壳体为两瓣合拢式壳体，壳体内径尺寸略大于凸肩外径尺寸，包壳壳体上端内口向内加工凸起，凸起内径尺寸略小于上凸肩外径，包壳壳体侧面开口处加工纵向缺口，包壳壳体合拢后上端构成漏斗状容器，包壳壳体长度应足够覆盖拉伸过程中平行段的总长度。

所述上过渡段长度保证上端的连接螺纹露出漏斗状容器，下过渡段长度尺寸保证包壳壳体有足够的安装长度。

所述包壳壳体与平行段之间存在间隙，液态金属由上凸肩、下凸肩上的纵向缺口和包壳壳体侧面的纵向缺口进入拉伸试样平行段与包壳壳体之间的间隙。

所述凸肩带缺口的拉伸试样和包壳壳体从液态金属中取出后，液态金属通过毛细作用留存在平行段与包壳壳体的间隙中，冷却后液态金属凝固。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优势：