一种高导热率金属材料压缩的试样制备及其测定方法
【专利摘要】本发明涉及一种高导热率金属材料压缩的试样制备及其测定方法。制备方法包括下述依次的步骤：Ⅰ取高导热率金属材料试样一块制成金属圆柱，金属圆柱的直径Ф8mm～Ф10mm，长度为10mm～15mm，在金属圆柱的轴向中间点位置冲点作为标记；Ⅱ?在标记处钻一直径Ф1.6mm～Ф2.0mm，深1.8mm～2.2mm的盲孔；Ⅲ?选取与金属圆柱材质相同或铜质材料的线材，制取塞销；Ⅳ将K型热电偶丝负极端与K型热电偶丝正极端放置在盲孔内的两侧，用塞销将盲孔塞住。测定方法是把试样在热力学模拟试验机上测定，得到铜合金的应力应变曲线。本发明的试样制备及其测定方法过程简单易行，流变应力试验数据结果准确稳。
【专利说明】一种高导热率金属材料压缩的试样制备及其测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高导热率金属材料压缩的试样制备及其测定方法。
【背景技术】
[0002] 热力学模拟试验机可模拟金属材料在高温下的热变形过程，涉及变形时的高温力 学性能参数、热塑性、显微组织及相变行为等基础研究工作和生产工艺过程的模拟，可对金 属材料在高温变形过程中的静态再结晶与动态再结晶、变形抗力等进行研究，为金属材料 的热加工工艺提供理论和试验依据。
[0003] 通常在Gleeble系列热力学模拟试验机进行钢铁材料高温流变应力测试，利用热 力学模拟试验机厂家提供的随主机配套使用的点焊机来完成热电偶在试样表面的焊接，热 电偶的正、负极分别焊在试样上，热力学模拟试验机根据程序设定的升温速度、目标温度、 保温时间、降温速度以及应变速率、真应变等参数，通过热电偶的控温功能实时跟踪程序的 预设定，结合高速伺服控制液压驱动系统及应变引伸计来完成整个热加工工艺过程，得到 流变真应力-真应变曲线。保证整个工艺试验过程顺利完成的前提条件是要求热电偶牢固 地焊接在试样的表面、不能脱落，才能确保热电偶全程实时采集试样瞬时温度，控制热力学 模拟试验机加热系统的工艺过程。
[0004] 热力学模拟试验机配套使用的点焊机在焊接钢铁等金属材料时，通过人工能可 靠地完成焊接任务，但在焊接诸高导电性、高导热性的有色金属时，由于此类金属材料导 热率比钢铁材料大7~11倍，热输入能量散失太快、无法瞬间聚集，不能在实验室内单独 使用点焊机来完成热电偶在试样表面的焊接。一般这类有色金属材料焊接前需要预热 400°C飞00°C，才能进行后续焊接工艺，但在热模拟实验室内即使有条件做到这类试样的预 热，也无法通过手工方式使预热后的400°C飞00°C试样在点焊机上完成热电偶在试样表面 的焊接，而且经过预热的试样还会烧损点焊机的工作砧台。
[0005] 关于热力学模拟试验机进行铜合金的高温流变应力测试发表的文献有很多，但是 文献里都没有提到关于铜合金试样与热电偶的"焊接"是如何实现的，因此，为了实现这类 高导热率的金属材料在热力学模拟试验机上的应用，有必要针对高热导率金属材料研究一 种低成本、易操作的热模拟压缩试验用试样的制备方法。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有高导热率金属材料压缩的试样制备方法的上述不足，本发明提供一 种避免对点焊机砧台的烧损，并且便于在热力学模拟试验机上进行流变应力试验，得到的 数据结果准确稳定的高导热率金属材料压缩的试样制备方法。
[0007] 本发明的另一发明目的是提供该试样的流变应力试验数据结果准确稳定的测定 方法。
[0008] -种高导热率金属材料压缩的试样制备方法，它包括下述依次的步骤： I取高导热率金属材料试样一块制成金属圆柱，金属圆柱的材料为H96、H80或H65中 的任一种，金属圆柱的直径Φ8 mm?Φ 10mm，长度为10mm?15mm，使金属圆柱轴向夹持在 台钳上，在金属圆柱的轴向中间点位置，用有尖的冲头冲一冲点作为标记； II在标记处钻一直径Φ 1. 6mm?Φ 2. 0mm，深1. 8mm?2. 2mm的盲孔； III选取一段与金属圆柱材质相同或铜质材料的线材，制取直径为盲孔的直径减去 (0. 2±0. 05mm)，长是盲孔的长度加（0. 5±0. 1 mm)的塞销； IV将K型热电偶丝负极端与K型热电偶丝正极端放置在盲孔内的两侧，再用塞销垂直 于金属圆柱将盲孔轻微塞住，再用尖嘴钳将塞销压入盲孔之中、填充满盲孔压实，盲孔中的 K型热电偶丝负极端与K型热电偶丝正极端被塞销紧紧挤压在金属圆柱基体里，且使塞销 与金属圆柱的表面平整吻合，再使用什锦锉刀将高出金属圆柱表面的塞销锉平，K型热电 偶的热电偶丝负极端与热电偶丝正极端被牢固地嵌入盲孔之中。
[0009] 制成高导热率金属材料压缩的试样。
[0010] 本高导热率金属材料压缩的试样测定方法，首先要用本发明的方法制出试样，测 定方法包括制备试样的方法在内。
[0011] 本高导热率金属材料压缩的试样测定方法包括下述依次的步骤： (一） 取高导热率金属材料试样一块制成金属圆柱，金属圆柱的材料为H96、H80或H65 中的任一种，金属圆柱的直径Φ8 mm?Φ 10mm，长度为10mm?15mm，使金属圆柱轴向夹持 在台钳上，在金属圆柱的轴向中间点位置，用有尖的冲头冲一冲点作为标记； (二） 在标记处钻一直径Φ 1. 6mm?Φ 2. 0mm，深1. 8mm?2. 2mm的盲孔； (三） 选取一段与金属圆柱材质相同或铜质材料的线材，制取直径为盲孔的直径减去 (0. 2±0. 05mm)，长是盲孔的长度加（0. 5±0. 1 mm)的塞销； (四） 将K型热电偶丝负极端与K型热电偶丝正极端放置在盲孔内的两侧，再用塞销垂 直于金属圆柱将盲孔轻微塞住，再用尖嘴钳将塞销压入盲孔之中、填充满盲孔压实，盲孔中 的K型热电偶丝负极端与K型热电偶丝正极端被塞销紧紧挤压在金属圆柱基体里，且塞销 与金属圆柱的表面平整吻合，再使用什锦锉刀将高出金属圆柱表面的塞销锉平，K型热电 偶的热电偶丝负极端与热电偶丝正极端被牢固地嵌入盲孔之中，制成高导热率金属材料压 缩的试样； (五） 打开热力学模拟试验机，在砧子头和试样之间涂抹耐温不低于1350°c的高温润滑 齐U，减少压缩试样过程中的摩擦，砧子头和试样之间用钽片隔离，阻止试样和砧子头间的粘 结和相互反应，保证轴向压缩物理模拟精度； (六） 使用试样夹将试样送入热力学模拟试验机腔体，使试样的右端面贴在右侧砧子的 表面，控制stroke位移键移动左侧站子头，使左侧站子头向右移至距试样左侧端面1mm? 2mm ； (七） 打开空气锤、压紧试样，调节空气锤压力，使空气锤压力值控制在40±2Kg，预抽真 空度的压强值不大于2. OX Krtorr，防止高温氧化。
[0012] (八）在热力学模拟试验机的TAB程序中，采用Strain应变控制模式进行压缩试 验。
[0013] 得到铜合金的应力应变曲线。
[0014] 上述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在步骤(八）采用 Strain应变控制模式进行压缩试验的过程是： I在strain-strain中设置变形方式为轴向、选用轴向引伸计及试样尺寸直径mm、长 度_ ; II在采集变量选项中选择需要采集数据的变量：力值变量、轴向引伸计、应变、应力、位 移与温度通道1 ; III在开始行勾选主要机械轴和温度控制轴； IV在控制模式行选择位移控制模式以及温度通道1 ; V在TAB程序执行区依次设置 a在主要机械轴列的TAB程序执行区输入位移变量的值为0. 25_，在对应的时间轴输 入升温过程所需要的时间，在温度控制轴输入目标温度； b在主要机械轴列的TAB程序执行区输入位移变量的值为0. 25mm，在对应的时间轴输 入保温过程所需要的时间，在温度控制轴输入目标温度； c对轴向引伸计进行清零； d在控制模式行选择应变控制模式； e在主要机械轴列的TAB程序执行区输入应变控制模式对应的应变量，在对应的时间 轴输入压缩过程中所需要的时间，在温度控制轴输入目标温度； f结束程序运行。
[0015] 上述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在步骤(八）采用 Strain应变控制模式进行压缩试验时 a程序设定 根据工艺要求的升温速率升温到目标温度，且保温不小于5分钟，使试样的组织均匀， 再根据工艺要求的工程应变量、应变速率进行压缩变形；重复每个目标温度的工艺过程三 次，来验证数据的重复性，得到铜合金的应力应变曲线； b程序设定 根据工艺要求的升温速率升温到目标温度，且保温不小于5分钟，使试样的组织均匀， 再根据工艺要求的工程应变量、不同的应变速率进行压缩变形，得到铜合金的应力应变曲 线。
[0016] 上述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在步骤(八）采用 Strain应变控制模式进行压缩试验时 a程序设定 根据工艺要求的升温速率升温到3- 5个目标温度，两个相近的目标温度之间的间隔 相等，为 20°C-60°C ; b程序设定 根据工艺要求的升温速率升温到3- 5目标温度，两个相近的目标温度之间的间隔相 等，为 20°C-60°C。
[0017] 更细讲，上述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在步骤(八）采 用Strain应变控制模式进行压缩试验时 在步骤(八）采用Strain应变控制模式进行压缩试验时 a程序设定以5°C /S升温至下述的不同目标温度750°C、700°C、650°C与600°C，且保温 不小于5分钟，再以工程应变50%、应变速率?为0. 001S4进行压缩变形，重复每个目标温度 的工艺过程三次； b程序设定以5°C /S升温至下述的不同目标温度750°C、700°C、650°C与600°C，且保温 不小于5分钟，再以工程应变50%、应变速率?为0. 00IS'0. 0IS'0· IS'1S_1进行压缩变 形。
[0018] 本发明提供的对高导热率金属材料压缩的试样制备方法，可用于任何无法在点焊 机上完成热电偶和导热率高的金属材料焊接的情况。
[0019] 本发明中，涉及的试样(金属圆柱)尺寸同样适用于ΦΙΟι?πιΧ 15mm等其它适合热模 拟试验的试样尺寸。
[0020] 本发明方法制备的试样经过热变形后可对变形温度、变形量、应变速率等参数进 行分析，建立其本构方程，为合理制定热变形工艺提供参考。
[0021] 本发明的有益效果 利用本发明所述的试样制备方法，实现了对高导热率金属材料试样与热电偶的面接 触，解决了高导热率金属材料在点焊机上无法进行热电偶与试样焊接的难题，避免预热后 的试样对点焊机工作砧台的烧损，使高导热率金属材料在热力学模拟试验机上顺利开展 热变形工艺的试验，并运用模拟后的试样进行组织观察；本发明所述的试样制备方法可 节省用于购置在焊接前进行预热的相关设备，避免了对点焊机工作砧台的烧损和人工对 400°C飞00°C试样进行焊接带来的不可控因素；本发明所述的试样制备方法操作过程简单 易行，单人独自即可完成整个制备过程，效率高且热电偶在试样上牢固可靠、在高温变形下 绝无脱落，为此类高导热率金属材料在实验室内进行工艺模拟试验带来极大地方便。本高 导热率金属材料压缩的试样测定方法，完成了流变应力曲线的测试，本发明方法制备的试 样经过热变形后可对变形温度、变形量、应变速率等参数进行分析，得到的流变应力试验数 据结果准确稳定，建立其本构方程，为合理制定热变形工艺提供参考。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是试样的俯视图。
[0023] 图2是沿图1中A- A线的局部剖视放大图，图中盲孔塞进塞销。
[0024] 图3是沿图1中A- A线的局部剖视放大图，图中塞销压入盲孔中，高出试样表面 的塞销锉平。
[0025] 图4是应变速率?为0· 001XS'在750°C的真应力应变曲线。
[0026] 图5是应变速率?为0.001 X S'在700°C的真应力应变曲线。
[0027] 图6是应变速率?为0· 001XS'在650°C的真应力应变曲线。
[0028] 图7是应变速率?为0.001 X S'在600°C的真应力应变曲线。
[0029] 图8是在?为0.001 XS4相同应变速率、不同温度下的真应力应变曲线； 图9是在?为0. 01 XS4相同应变速率、不同温度下的真应力应变曲线； 图10是在ε'为0. IX 相同应变速率、不同温度下的真应力应变曲线； 图11是在?为lXf相同应变速率、不同温度下的真应力应变曲线。
[0030] 图12是铜合金变形抗力工艺路线图。
[0031] 图13是Strain应变控制模式的程序流程简图。
[0032] 图4至图7中，箭头1所指的是第一次试验的曲线，箭头2所指的是第二次试验的 曲线，箭头3所指的是第三次试验的曲线， 上述图中 1 一金属圆柱；2-盲孔；3-热电偶丝负极引线；4一热电偶丝正极引线； 5-试样；6-热电偶丝负极端； 7-热电偶丝正极端； 8-塞销。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合实施例及其附图详细说明本发明的【具体实施方式】，但本发明的具体实施 方式不局限于下述的实施例。
[0034] 试样实施例 本实施例是在热力学模拟试验机上进行高导热率金属材料压缩的试样制备方法，直接 应用在热力学模拟试验机Gleeble3800通用单元上进行流变应力模拟试验。本实施例选用 材料为铜合金H65,制造试样的金属圆柱的尺寸是Φ8ι?πιΧ 12mm, 具体包括下述依次的步骤： I将金属圆柱1的轴的方向放平，使金属圆柱1轴向夹持在台钳上，金属圆柱1轴的向 方向稳固，在金属圆柱1轴向的中间点（6mm位置)用有尖的冲头冲一冲点作为标记，在直径 Φ 1.8mm直柄麻花钻上，从钻芯尖处起向刃沟方向量出2mm长度，用油性记号笔标记出横线 位置； Π 使用装配好直柄麻花钻的手枪钻，将手枪钻转速开关拨到低速档，对准金属圆柱1 上的冲点(标注的位置进行钻削)钻一盲孔2,盲孔2的深度以麻花钻上标注的横线为准，得 到一个直径Φ 1. 8mm、深为2mm的盲孔2,见图1 ; III用横截面积为2. 5mm2的单芯铜导线，线径为1. 79_，截下长2. 5mm的一节，作为塞销 8使用； IV先将K型热电偶的热电偶丝负极端6与热电偶丝正极端7放置在盲孔2内的两侧， 两极不要接触，再用塞销8垂直于金属圆柱1将盲孔2轻微塞住，使用尖嘴钳将该塞销8压 入盲孔2之中、填充满盲孔2压实，见图2。盲孔中的K型热电偶丝负极端6与K型热电偶 丝正极端7被塞销8紧紧挤压在金属圆柱1基体里，再使用什锦锉刀将高出金属圆柱1表 面的塞销8锉平，使塞销8与金属圆柱1的表面平整吻合，见图3。K型热电偶的热电偶丝 负极端6与热电偶丝正极端7被牢固地卡在金属圆柱1上面，K型热电偶的热电偶丝负极 端6与热电偶丝正极7被牢固地嵌入盲孔2之中。制成高导热率金属材料压缩的试样5。
[0035] 方法实施例 本实施例包括下述依次的步骤： (一） 将金属圆柱1的轴的方向放平，使金属圆柱1轴向夹持在台钳上，金属圆柱1轴 的向方向稳固，在金属圆柱1轴向的中间点（6mm位置)用有尖的冲头冲一冲点作为标记，在 直径Φ1. 8_直柄麻花钻上，从钻芯尖处起向刃沟方向量出2_长度，用油性记号笔标记出 横线位置； (二） 使用装配好直柄麻花钻的手枪钻，将手枪钻转速开关拨到低速档，对准金属圆柱1 上的冲点(标注的位置进行钻削)钻一盲孔2,盲孔2的深度以麻花钻上标注的横线为准，得 到一个直径Φ 1. 8mm、深为2mm的盲孔2,见图1 ; (三) 用横截面积为2. 5mm2的单芯铜导线，线径为1. 79_，截下长2. 5mm的一节，作为塞 销8使用； (四)先将K型热电偶的热电偶丝负极端6与热电偶丝正极端7放置在盲孔2内的两侧， 两极不要接触，再用塞销8垂直于金属圆柱1将盲孔2轻微塞住，使用尖嘴钳将该塞销8压 入盲孔2之中、填充满盲孔2压实，见图2。盲孔中的K型热电偶丝负极端6与K型热电偶 丝正极端7被塞销8紧紧挤压在金属圆柱1基体里，再使用什锦锉刀将高出金属圆柱1表 面的塞销8锉平，使塞销8与金属圆柱1的表面平整吻合，见图3。K型热电偶的热电偶丝 负极端6与热电偶丝正极端7被牢固地卡在金属圆柱1上面，K型热电偶的热电偶丝负极 端6与热电偶丝正极7被牢固地嵌入盲孔2之中。制成高导热率金属材料压缩的试样5。
[0036] (五）打开热力学模拟试验机，在热力学模拟试验机的砧子头和试样5之间涂抹适 量的高温润滑剂，减少压缩过程中的摩擦，本发明用的是耐温1427°C的（THRED GARD)高温 润滑剂。
[0037] 砧子头和试样5之间用钽片隔离，阻止试样5和砧子头间的粘结和相互反应，保证 轴向压缩物理模拟精度； (六） 将试样5用试样夹住送入热力学模拟试验机腔体内，使试5的右端面贴在右侧 砧子的表面，控制stroke位移键移动左侧砧子头，使左侧砧子头向右移至距试样左侧端面 1mm ?2mm ; (七） 打开空气锤、压紧试样5,调节空气锤压力，使空气锤压力值控制在40±2Kg，预抽 真空至2. OX lO^Torr，防止高温氧化。
[0038] (八)在热力学模拟试验机的TAB程序中，采用Strain应变控制模式进行压缩试验 a程序设定以5°C /S升温至不同目标温度（750°C、700°C、650°C、600°C )，且保温5分 钟，使试样1的组织均匀，为了便于理解，参见铜合金变形抗力工艺路线图12,再以工程应 变50%、应变速率?为0. 001S4进行压缩变形。重复每个目标温度的工艺过程三次，来验证数 据的重复性，得到铜合金的应力应变曲线见图4、图5、图6与图7。
[0039] 从图4、图5、图6与图7中可以看出，每个工艺形变过程重复三次的应力应变曲线 的重复性吻合的很好；在恒定的应变速率下，铜合金在热变形过程中发生了动态回复和动 态再结晶，流变应力试验结果表明，在热力学模拟试验机上进行高导热率金属材料压缩的 试样制备方法是解决在点焊机上无法焊接此类试样的有效制备方法。
[0040] b程序设定以5°C /S升温至不同目标温度（750°C、700°C、650°C、600°C )且保温5 分钟，使试样的组织均匀，再以工程应变50%、应变速率f分别为0. OOIS'O. OIS'O. IS' If进行压缩变形，得到铜合金的应力应变曲线见图8、图9、图10与图11。
[0041] 从图8~图11可以看出：应变速率保持不变时，变形温度越高，稳态变形阶段的流 变应力越低；变形温度保持不变时，应变速率越低，稳态变形阶段的流变应力也越低；在低 应变速率情况下，发生了明显的动态再结晶，材料在形变过程中有充分的时间软化进行再 结晶，揭示了铜合金材料在高温变形时流变应力的变化规律；这组流变应力试验结果充分 表明，在热力学模拟试验机上进行高导热率金属材料压缩的试样制备方法是解决在点焊机 上无法焊接此类试样的有效试样制备方法。
[0042] 为了便于理解本实施例的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，说明在步骤 (八）采用Strain应变控制模式进行压缩试验的大致过程，见图13。
[0043] 在桌面计算机系统中启动TAB编程软件； 在本【技术领域】中已知，采用Strain应变控制模式进行压缩试验时，在TAB编程软件中 输入或选择该试验所需的技术参数与技术项目。
[0044] 在步骤S1，在Strain-Strain中设置变形方式为轴向、选用轴向引伸计及试样尺 寸直径mm、长度mm ; 在步骤S2,在采集变量选项中选择需要采集数据的变量：力值变量、轴向引伸计、应 变、应力、位移与温度通道1 ; 在步骤S3,在开始行勾选主要机械轴和温度控制轴； 在步骤S4,在控制模式行选择位移控制模式以及温度通道1 ; 在步骤S5,在TAB程序执行区依次设置 a在主要机械轴列的TAB程序执行区输入位移变量的值为0. 25_，在对应的时间轴输 入升温过程所需要的时间，在温度控制轴输入目标温度； b在主要机械轴列的TAB程序执行区输入位移变量的值为0. 25mm，在对应的时间轴输 入保温过程所需要的时间，在温度控制轴输入目标温度； c对轴向引伸计进行清零； d在控制模式行选择应变控制模式； e在主要机械轴列的TAB程序执行区输入应变控制模式对应的应变量，在对应的时间 轴输入压缩过程中所需要的时间，在温度控制轴输入目标温度； f结束程序运行。
[0045] 程序运行结束后，采集到的数据通过网络自动传回桌面计算机系统，以便进行后 续数据分析。
[0046] 说明 1申请文件步骤VI 使用试样夹将试样送入热力学模拟试验机腔体，使试样的右端面 贴在右侧砧子的表面，是指实验人面对热力学模拟试验机腔体，右手用夹持试样的试样夹 送入热力学模拟试验机腔体内时，腔体内左手侧有可移动的砧子头，右手侧有固定不动的 石占子头。
[0047] 2本实施例所用的高温润滑剂是THRED GARD润滑剂（Anti-Seize Compound)， 用的是耐温1427 °C的进口备件，在做钢铁材料流变应力试验时的最高温度在 1300°C ±100°C。
[0048] 3 热力学模拟试验机 Gleeble3800,见 http://gleeble. us/China/index. htm。
[0049] 4本申请涉及到的专业英文名词解译 Lgauge轴向引伸计；Force力值变量； Strain 应变； Stress 应力； Stroke 位移； TC1 温度通道1 ; Stress-Strain 应力-应变； Acquire 采集变量选项； Start 开始行； Mechanical 机械轴； Thermal温度控制轴； Mode 控制模式。
【权利要求】
1. 一种高导热率金属材料压缩的试样制备方法，它包括下述依次的步骤： I取高导热率金属材料试样一块制成金属圆柱，金属圆柱的材料为H96、H80或H65中 的任一种，金属圆柱的直径Φ8 mm?Φ 10mm，长度为10mm?15mm，使金属圆柱轴向夹持在 台钳上，在金属圆柱的轴向中间点位置，用有尖的冲头冲一冲点作为标记； II在标记处钻一直径Φ 1. 6mm?Φ 2. 0mm，深1. 8mm?2. 2mm的盲孔； III选取一段与金属圆柱材质相同或铜质材料的线材，制取直径为盲孔的直径减去 0· 2±0. 05mm,长是盲孔的长度加0· 5±0· 1 mm的塞销； IV将K型热电偶丝负极端与K型热电偶丝正极端放置在盲孔内的两侧，再用塞销垂直 于金属圆柱将盲孔轻微塞住，将塞销压入盲孔之中、填充满盲孔压实，盲孔中的K型热电偶 丝负极端与K型热电偶丝正极端被塞销紧紧挤压在金属圆柱基体里，且使塞销与金属圆柱 的表面平整吻合，再将高出金属圆柱表面的塞销锉平，K型热电偶的热电偶丝负极端与热 电偶丝正极端被牢固地嵌入盲孔之中。
2. -种高导热率金属材料压缩的试样测定方法，它包括下述依次的步骤： (一） 取高导热率金属材料试样一块制成金属圆柱，金属圆柱的材料为H96、H80或H65 中的任一种，金属圆柱的直径Φ8 mm?Φ 10mm，长度为10mm?15mm，使金属圆柱轴向夹持 在台钳上，在金属圆柱的轴向中间点位置，用有尖的冲头冲一冲点作为标记； (二） 在标记处钻一直径Φ 1. 6mm?Φ 2. 0mm，深1. 8mm?2. 2mm的盲孔； (三） 选取一段与金属圆柱材质相同或铜质材料的线材，制取直径为盲孔的直径减去 0· 2±0. 05mm,长是盲孔的长度加0· 5±0· 1 mm的塞销； (四） 将K型热电偶丝负极端与K型热电偶丝正极端放置在盲孔内的两侧，再用塞销垂 直于金属圆柱将盲孔轻微塞住，将塞销压入盲孔之中、填充满盲孔压实，盲孔中的K型热电 偶丝负极端与K型热电偶丝正极端被塞销紧紧挤压在金属圆柱基体里，且塞销与金属圆柱 的表面平整吻合，再将高出金属圆柱表面的塞销锉平，K型热电偶的热电偶丝负极端与热 电偶丝正极端被牢固地嵌入盲孔之中，制成高导热率金属材料压缩的试样； (五） 打开热力学模拟试验机，在砧子头和试样之间涂抹耐温不低于1350°c的高温润滑 齐U，减少压缩试样过程中的摩擦，砧子头和试样之间用钽片隔离，阻止试样和砧子头间的粘 结和相互反应，保证轴向压缩物理模拟精度； (六） 使用试样夹将试样送入热力学模拟试验机腔体，使试样的右端面贴在右侧砧子的 表面，控制stroke位移键移动左侧站子头，使左侧站子头向右移至距试样左侧端面1mm? 2mm ； (七） 打开空气锤、压紧试样，调节空气锤压力，使空气锤压力值控制在40±2Kg，预抽真 空度的压强值不大于2. 0 X K^Torr，防止高温氧化； (八） 在热力学模拟试验机的TAB程序中，采用Strain应变控制模式进行压缩试验。
3. 根据权利要求2所述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在步骤 (八）采用Strain应变控制模式进行压缩试验的过程是： I在Strain-Strain中设置变形方式为轴向、选用轴向引伸计及试样尺寸直径_、长 度_ ; II在采集变量选项中选择需要采集数据的变量：力值变量、轴向引伸计、应变、应力、位 移与温度通道1 ; Ill在开始行勾选主要机械轴和温度控制轴； IV在控制模式行选择位移控制模式以及温度通道1 ; V在TAB程序执行区依次设置 a在主要机械轴列的TAB程序执行区输入位移变量的值为0. 25_，在对应的时间轴输 入升温过程所需要的时间，在温度控制轴输入目标温度； b在主要机械轴列的TAB程序执行区输入位移变量的值为0. 25mm，在对应的时间轴输 入保温过程所需要的时间，在温度控制轴输入目标温度； c对轴向引伸计进行清零； d在控制模式行选择应变控制模式； e在主要机械轴列的TAB程序执行区输入应变控制模式对应的应变量，在对应的时间 轴输入压缩过程中所需要的时间，在温度控制轴输入目标温度； f结束程序运行。
4. 根据权利要求2或3所述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在 步骤(八）采用Strain应变控制模式进行压缩试验时 a程序设定 根据工艺要求的升温速率升温到目标温度，且保温不小于5分钟，使试样的组织均匀， 再根据工艺要求的工程应变量、应变速率进行压缩变形；重复每个目标温度的工艺过程三 次，来验证数据的重复性，得到铜合金的应力应变曲线； b程序设定 根据工艺要求的升温速率升温到目标温度，且保温不小于5分钟，使试样的组织均匀， 再根据工艺要求的工程应变量、不同的应变速率进行压缩变形，得到铜合金的应力应变曲 线。
5. 根据权利要求4所述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在步骤 (八）采用Strain应变控制模式进行压缩试验时 a程序设定 根据工艺要求的升温速率升温到3- 5个目标温度，两个相近的目标温度之间的间隔 相等，为 20°C-60°C ; b程序设定 根据工艺要求的升温速率升温到3- 5目标温度，两个相近的目标温度之间的间隔相 等，为 20°C-60°C。 6. 2或3所述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在步骤(八）采用 Strain应变控制模式进行压缩试验时 a程序设定以5°C /S升温至下述的不同目标温度750°C、700°C、650°C与600°C，且保温 不小于5分钟，再以工程应变50%、应变速率?为0. 001S4进行压缩变形，重复每个目标温度 的工艺过程三次； b程序设定以5°C /S升温至下述的不同目标温度750°C、700°C、650°C与600°C，且保温 不小于5分钟，再以工程应变50%、应变速率?为0. 00IS'0. 0IS'0· IS'1S_1进行压缩变 形。
7. 根据权利要求4所述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在步骤 (八）采用Strain应变控制模式进行压缩试验时 a程序设定以5°C /S升温至下述的不同目标温度750°C、700°C、650°C与600°C，且保温 不小于5分钟，再以工程应变50%、应变速率?为0. 001S4进行压缩变形，重复每个目标温度 的工艺过程三次； b程序设定以5°C /S升温至下述的不同目标温度750°C、700°C、650°C与600°C，且保温 不小于5分钟，再以工程应变50%、应变速率?为0. 00IS'0. 0IS'0· IS'1S_1进行压缩变 形。
8.根据权利要求5所述的高导热率金属材料压缩的试样测定方法，其特征是：在步骤 (八）采用Strain应变控制模式进行压缩试验时 a程序设定以5°C /S升温至下述的不同目标温度750°C、700°C、650°C与600°C，且保温 不小于5分钟，再以工程应变50%、应变速率?为0. 001S4进行压缩变形，重复每个目标温度 的工艺过程三次； b程序设定以5°C /S升温至下述的不同目标温度750°C、700°C、650°C与600°C，且保温 不小于5分钟，再以工程应变50%、应变速率?为0. 00IS'0. 0IS'0· IS'1S_1进行压缩变 形。
【文档编号】G01N1/28GK104155166SQ201410432777
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】廉晓洁, 赵振铎, 卫海瑞, 王斌 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司