一种用于变温硬度测试的样品加热炉的制作方法
【专利摘要】一种用于变温硬度测试的样品加热炉，属于材料变温硬度测试设备技术领域，用于对测试变温硬度样品进行加热。其技术方案是：在炉盖外壳下方铺设炉盖纳米保温层和炉盖莫来石保温层，在炉体外壳和炉体外层耐火材料之间填充炉体纳米保温层，在炉体外层耐火材料内圈还砌筑有炉体内层耐火材料，炉体内层耐火材料内圈安装炉体加热电阻丝，炉体加热电阻丝内圈安装炉膛绝缘材料，炉膛绝缘材料环绕试样台，在炉体两侧分别有保护气氛通气孔和热电偶安装孔。本实用新型采用新型的纳米保温层结构，具有优良的隔热效果，可以省去传统水冷系统，使加热炉具有结构简单、加工方便、操作灵活、制造成本低的优点，为材料进行变温硬度测试提供了更加适用的测试设备。
【专利说明】
一种用于变温硬度测试的样品加热炉
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种对测试变温硬度样品进行加热的加热炉，属于材料变温硬度测试设备技术领域。
【背景技术】
[0002]硬度测试是评价材料力学性能指标的重要检测项目，评价材料在不同温度环境下的硬度水平需要采用变温硬度测试设备。变温硬度计主要用于测定材料在变温环境的硬度值，为了达到在线加热及测试硬度的目的，需要为变温硬度计配套一台样品加热炉。中国专利号ZL 20112003068.7公开了一种高温硬度计，该专利中有高温硬度计专用的加热炉，这种加热炉使用含水冷结构的内外夹层，保护炉壳温度处于常温水平。这种结构的不足之处是设计复杂、密封要求高、制造成本高，有必要加以改进。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于变温硬度测试的样品加热炉，这种样品加热炉省去传统水冷系统，使加热炉结构简单、加工方便、操作灵活、制造成本低，适用于作为变温硬度设备的样品加热平台。
[0004]解决上述技术问题的技术方案是:
[0005]—种用于变温硬度测试的样品加热炉，它的炉盖与炉体为分离结构，炉体包括炉体外壳、炉体安装底板、试样支撑座、试样台，在炉体外壳内砌筑有炉体外层耐火材料，试样支撑座位于炉体安装底板中央位置，试样台安装在试样支撑座上，其改进之处是，在炉盖外壳下方铺设炉盖纳米保温层和炉盖莫来石保温层，在炉体外壳和炉体外层耐火材料之间填充炉体纳米保温层，在炉体外层耐火材料内圈还砌筑有炉体内层耐火材料，炉体内层耐火材料内圈安装炉体加热电阻丝，炉体加热电阻丝内圈安装炉膛绝缘材料，炉膛绝缘材料环绕试样台，在炉体两侧分别有保护气氛通气孔和热电偶安装孔，保护气氛通气孔和热电偶安装孔分别穿过炉体外壳、炉体外层耐火材料、炉体内层耐火材料、炉膛绝缘材料与试样台上方的炉膛相连通。
[0006]上述用于变温硬度测试的样品加热炉，所述炉盖外壳上方有保温罩，保温罩和炉盖外壳之间铺设有炉盖保温棉。
[0007]上述用于变温硬度测试的样品加热炉，所述炉体外层耐火材料与炉盖莫来石保温层相对处铺设有密封保温棉，密封保温棉环绕炉体的放入试样的通道。
[0008]上述用于变温硬度测试的样品加热炉，所述热电偶安装孔中安装有热电偶，热电偶的信号输出端与温度控制仪的信号输入端相连接，温度控制仪的信号输出端与炉体加热电阻丝的电流控制装置相连接。
[0009]上述用于变温硬度测试的样品加热炉，所述保护气氛通气孔与保护气氛输送管道为可拆卸连接。
[0010]上述用于变温硬度测试的样品加热炉，它还有试样水平推杆，试样水平推杆的外径与保护气氛通气孔的孔径相匹配，试样水平推杆的前端穿过保护气氛通气孔与试样台上的样品相对，试样水平推杆的后端位于加热炉体外部。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012]本实用新型的炉盖与炉体采用分离结构设计，有利于试样放入和取出；炉盖和炉体采用的纳米保温层具有1500°C隔热保温效果，可有效阻止炉膛温度传递至炉壳表面;炉体加热电阻丝嵌入至耐火材料，保证炉膛内的加热温度均匀性，最高工作温度可升温至100tC ;炉膛内通入保护气氛，可以避免试样加热过程表面氧化;在加热测试过程中，可通过试样水平推杆对试样进行水平移动，确保测试结果更准确。
[0013]本实用新型采用新型的纳米保温层结构，具有优良的隔热效果，可以省去传统水冷系统，使加热炉具有结构简单、加工方便、操作灵活、制造成本低的优点，为材料进行变温硬度测试提供了更加适用的测试设备，对材料性能的改进和发展提供了技术支持。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
[0015]图中标记如下:保温罩1、炉盖保温棉2、炉盖外壳3、炉盖纳米保温层4、炉盖莫来石保温层5、炉体外层耐火材料6、保护气氛通气孔7、炉体纳米保温层8、炉体外壳9、炉体安装底板1、炉体加热电阻丝11、试样台支撑座12、试样台13、炉膛绝缘材料14、耐火材料固定螺丝15、炉体内层耐火材料16、热电偶安装孔17、密封保温棉18。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型由炉盖外壳3、炉体外壳9、炉体安装底板10、试样台支撑座12、试样台
13、保温罩1、炉盖保温棉2、炉盖纳米保温层4、炉盖莫来石保温层5、炉体外层耐火材料6、炉体内层耐火材料16、炉体纳米保温层8、密封保温棉18、炉体加热电阻丝11、炉膛绝缘材料
14、保护气氛通气孔7、热电偶安装孔17组成。
[0017]图中显示，本实用新型的炉盖与炉体采用分离结构设计，有利于试样放入和取出。炉体包括炉体外壳9、炉体安装底板10、试样支撑座12、试样台13。试样支撑座12位于炉体安装底板10中央位置，试样台13安装在试样支撑座12上，试样台13上方的炉膛为放入试样的通道。
[0018]图中显示，在炉盖外壳3下方铺设炉盖纳米保温层4和炉盖莫来石保温层5。在炉盖外壳3上方有保温罩I，保温罩I和炉盖外壳3之间铺设有炉盖保温棉2。
[0019]图中显示，在炉体外壳9内砌筑有炉体外层耐火材料6，在炉体外壳9和炉体外层耐火材料6之间填充炉体纳米保温层8，在炉体外层耐火材料6的内圈还砌筑有炉体内层耐火材料16。
[0020]在炉体外层耐火材料6与炉盖莫来石保温层5相对处铺设有密封保温棉18，密封保温棉18环绕炉体的放入试样的通道。
[0021]炉盖和炉体采用的纳米保温层具有1500°C隔热保温效果，可有效阻止炉膛温度散失，并可避免炉体过热，因此可以省去传统的水冷装置，使加热炉的结构简单、加工容易。
[0022]图中显示，炉体内层耐火材料16内圈安装炉体加热电阻丝11，炉体加热电阻丝11内圈安装炉膛绝缘材料14，炉膛绝缘材料14环绕试样台13。这种结构使炉体加热电阻丝11嵌入至耐火材料，保证炉膛内的加热温度均匀性，最高工作温度可升温至1000°c。
[0023]图中显示，在炉体两侧分别有保护气氛通气孔7和热电偶安装孔17，保护气氛通气孔7和热电偶安装孔17分别穿过炉体外壳9、炉体外层耐火材料6、炉体内层耐火材料16、炉膛绝缘材料14与试样台13上方的炉膛相连通。
[0024]图中显示，热电偶安装孔17中安装有热电偶，热电偶的信号输出端与温度控制仪的信号输入端相连接，温度控制仪的信号输出端与炉体加热电阻丝11的电流控制装置相连接，用于调整电流强度，以改变炉膛内的温度值。
[0025]图中显示，保护气氛通气孔7与保护气氛输送管道为可拆卸连接，在输入保护气氛时，将保护气氛输送管道与保护气氛通气孔7相连接，输入保护气氛，避免试样氧化。
[0026]保护气氛通气孔7还兼顾作为试样水平推杆孔，在需要对试样进行位置调整时，可通过试样水平推杆对试样进行水平移动，确保测试结果更准确。
[0027]图中显示，试样水平推杆的外径与保护气氛通气孔7的孔径相匹配，试样水平推杆的前端穿过保护气氛通气孔7与试样台13上的样品相对，试样水平推杆的后端位于加热炉体外部。
[0028]本实用新型的使用过程如下:
[0029]试样做变温硬度测试过程中，在每个测试温度点，首先是盖上保温罩I，通入保护气氛，再利用外接温度控制仪启动炉体加热电阻丝11对炉膛进行加热，待炉膛温度达到设定温度时，对试样进行硬度值测定，并通过保护气氛通气孔7伸入试样水平推杆，使试样水平推杆推动试样在试样台13上水平移动。升高测试温度后，反复这一过程。在整个加热及测试过程中，持续充入保护性气氛。
【主权项】
1.一种用于变温硬度测试的样品加热炉，它的炉盖与炉体为分离结构，炉体包括炉体外壳(9)、炉体安装底板(10)、试样支撑座(12)、试样台(13)，在炉体外壳(9)内砌筑有炉体外层耐火材料(6)，试样支撑座(12)位于炉体安装底板(10)中央位置，试样台(13)安装在试样支撑座(12)上，其特征在于:在炉盖外壳(3)下方铺设炉盖纳米保温层(4)和炉盖莫来石保温层(5)，在炉体外壳(9)和炉体外层耐火材料(6)之间填充炉体纳米保温层(8)，在炉体外层耐火材料(6)内圈还砌筑有炉体内层耐火材料(16)，炉体内层耐火材料(16)内圈安装炉体加热电阻丝(11)，炉体加热电阻丝(11)内圈安装炉膛绝缘材料(14)，炉膛绝缘材料(14)环绕试样台(13)，在炉体两侧分别有保护气氛通气孔(7)和热电偶安装孔(17)，保护气氛通气孔(7)和热电偶安装孔(17)分别穿过炉体外壳(9)、炉体外层耐火材料(6)、炉体内层耐火材料(16)、炉膛绝缘材料(14)与试样台(13)上方的炉膛相连通。2.根据权利要求1所述的用于变温硬度测试的样品加热炉，其特征在于:所述炉盖外壳(3)上方有保温罩(1)，保温罩(I)和炉盖外壳(3)之间铺设有炉盖保温棉(2)。3.根据权利要求2所述的用于变温硬度测试的样品加热炉，其特征在于:所述炉体外层耐火材料(6)与炉盖莫来石保温层(4)相对处铺设有密封保温棉(18)，密封保温棉(18)环绕炉体的放入试样的通道。4.根据权利要求3所述的用于变温硬度测试的样品加热炉，其特征在于:所述热电偶安装孔(17)中安装有热电偶，热电偶的信号输出端与温度控制仪的信号输入端相连接，温度控制仪的信号输出端与炉体加热电阻丝(11)的电流控制装置相连接。5.根据权利要求4所述的用于变温硬度测试的样品加热炉，其特征在于:所述保护气氛通气孔(7)与保护气氛输送管道为可拆卸连接。6.根据权利要求5所述的用于变温硬度测试的样品加热炉，其特征在于:它还有试样水平推杆，试样水平推杆的外径与保护气氛通气孔(7)的孔径相匹配，试样水平推杆的前端穿过保护气氛通气孔(7)与试样台(13)上的样品相对，试样水平推杆的后端位于加热炉体外部。
【文档编号】G01N3/02GK205664674SQ201620532092
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】孙中华, 张雲飞, 刘需
【申请人】河北钢铁股份有限公司