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原位拉伸冷熱臺(tái)在金屬材料高低溫力學(xué)性能測(cè)試中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2022-03-09      點(diǎn)擊次數(shù):1833

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(duì)于這些材料的各項(xiàng)力學(xué)性能的準(zhǔn)確測(cè)量也就顯得至關(guān)重要,尤其是試樣的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率和面縮率等拉伸性能指標(biāo)。

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如:液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)材料除了承受高溫沖擊外,由于液氫(沸點(diǎn)-253℃)、液氧(沸點(diǎn)-183℃)等低溫貯存推進(jìn)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(dòng)機(jī)理想的結(jié)構(gòu)材料需要具備優(yōu)良的低溫力學(xué)性能;用于低溫手術(shù)的醫(yī)療器械,使用液氮對(duì)患者的局部肉體進(jìn)行低溫瞬時(shí)低溫冷凍,使得肉體固化后進(jìn)行快速和無痛手術(shù)。

文天精策儀器科技拉伸試驗(yàn)機(jī)冷熱臺(tái),作為可適配多數(shù)拉伸試驗(yàn)機(jī)的低溫試驗(yàn)平臺(tái),通過準(zhǔn)確控溫,實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境溫度下材料的力學(xué)性能測(cè)試,從而準(zhǔn)確的考察不同變形溫度下材料的力學(xué)性能,為其在復(fù)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(jī)冷熱臺(tái)降溫過程


超低溫單向拉伸試驗(yàn)

對(duì)金屬材料而言,其服役溫度顯著影響其力學(xué)性能。部分金屬在超低溫(77 K)條件下時(shí),其斷裂強(qiáng)度、延伸率等會(huì)顯著提升。并且相比高溫成形工藝會(huì)造成材料的氧化的缺點(diǎn),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(jī)制發(fā)生變化

超低溫單向拉伸試驗(yàn)檢測(cè)試樣在單向應(yīng)力狀態(tài)下,溫度對(duì)其力學(xué)性能與變形機(jī)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?jī)?nèi)容及關(guān)鍵點(diǎn):

·拉伸試驗(yàn)機(jī)冷熱臺(tái)的溫控算法可準(zhǔn)確控制變形所需溫度;

·拉伸試驗(yàn)機(jī)冷熱臺(tái)可適配大多數(shù)萬能試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)低溫拉伸試驗(yàn),準(zhǔn)確測(cè)試材料的低溫力學(xué)性能;

·拉伸試驗(yàn)機(jī)冷熱臺(tái)的氮?dú)饣亓鞒F技術(shù)與可視窗口,可結(jié)合DIC測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)超低溫變形過程中應(yīng)變的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);

·通過設(shè)置拉伸試驗(yàn)機(jī)參數(shù),可實(shí)現(xiàn)變溫單向拉伸試驗(yàn),測(cè)試復(fù)雜溫度環(huán)境下材料的力學(xué)性能。

文天精策儀器科技拉伸試驗(yàn)機(jī)冷熱臺(tái):可與各種萬能試驗(yàn)機(jī)適配,在試驗(yàn)過程中通過文天精測(cè)拉伸試驗(yàn)機(jī)冷熱臺(tái)中的溫控程序,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控溫,進(jìn)行不同變形溫度下的單向拉伸試驗(yàn)力學(xué)性能測(cè)試。并且,通過設(shè)置拉伸過程中的實(shí)驗(yàn)參數(shù),完成試樣在復(fù)雜變溫環(huán)境下的力學(xué)性能測(cè)試,指導(dǎo)在復(fù)雜溫況下材料的服役。




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