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原位拉伸冷熱臺在金屬材料高低溫力學性能測試中的應(yīng)用

更新時間:2022-03-09      點擊次數(shù):2385

隨著現(xiàn)代各行業(yè)的飛速發(fā)展,越來越多的金屬材料需要在低溫環(huán)境中使用,如低溫壓力容器、橋梁、建筑材料等,因此對于這些材料的各項力學性能的準確測量也就顯得至關(guān)重要,尤其是試樣的屈服強度、抗拉強度、延伸率和面縮率等拉伸性能指標。

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如:液體火箭發(fā)動機的結(jié)構(gòu)材料除了承受高溫沖擊外,由于液氫(沸點-253℃)、液氧(沸點-183℃)等低溫貯存推進劑的存在,還有超低溫(-100℃以下)環(huán)境要求,故液體火箭發(fā)動機理想的結(jié)構(gòu)材料需要具備優(yōu)良的低溫力學性能;用于低溫手術(shù)的醫(yī)療器械,使用液氮對患者的局部肉體進行低溫瞬時低溫冷凍,使得肉體固化后進行快速和無痛手術(shù)。

文天精策儀器科技拉伸試驗機冷熱臺,作為可適配多數(shù)拉伸試驗機的低溫試驗平臺,通過準確控溫,實現(xiàn)不同環(huán)境溫度下材料的力學性能測試,從而準確的考察不同變形溫度下材料的力學性能,為其在復雜環(huán)境溫度下的服役,提供數(shù)據(jù)支撐。

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拉伸機冷熱臺降溫過程


超低溫單向拉伸試驗

對金屬材料而言,其服役溫度顯著影響其力學性能。部分金屬在超低溫(77 K)條件下時,其斷裂強度、延伸率等會顯著提升。并且相比高溫成形工藝會造成材料的氧化的缺點,低溫下的成形工藝則不存在這樣的問題,這為金屬材料成形工藝的成形能力提升,提供了新的途徑。

·材料的硬化、脆化

·材料的塑性變形能力改變

·材料的塑性變形能力改變

·材料的應(yīng)變分布演化更加均勻

·材料的塑性變形機制發(fā)生變化

超低溫單向拉伸試驗檢測試樣在單向應(yīng)力狀態(tài)下,溫度對其力學性能與變形機制的影響。

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降溫程序控制過程


295 K77 K下純銅的單向拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線

研究內(nèi)容及關(guān)鍵點:

·拉伸試驗機冷熱臺的溫控算法可準確控制變形所需溫度;

·拉伸試驗機冷熱臺可適配大多數(shù)萬能試驗機實現(xiàn)低溫拉伸試驗,準確測試材料的低溫力學性能;

·拉伸試驗機冷熱臺的氮氣回流除霧技術(shù)與可視窗口,可結(jié)合DIC測試技術(shù)實現(xiàn)超低溫變形過程中應(yīng)變的實時監(jiān)測;

·通過設(shè)置拉伸試驗機參數(shù),可實現(xiàn)變溫單向拉伸試驗,測試復雜溫度環(huán)境下材料的力學性能。

文天精策儀器科技拉伸試驗機冷熱臺:可與各種萬能試驗機適配,在試驗過程中通過文天精測拉伸試驗機冷熱臺中的溫控程序,實現(xiàn)實時控溫,進行不同變形溫度下的單向拉伸試驗力學性能測試。并且,通過設(shè)置拉伸過程中的實驗參數(shù),完成試樣在復雜變溫環(huán)境下的力學性能測試,指導在復雜溫況下材料的服役。




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