一种用于应力腐蚀的四点弯曲试样夹持装置及加载方法与流程

本发明涉及一种夹持装置，具体涉及一种用于应力腐蚀的四点弯曲试样夹持装置，属于腐蚀测试技术领域。

背景技术：

应力腐蚀是材料在静应力和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。应力腐蚀开裂导致的事故往往具有突发性和不可预测性。因此，开展材料的的应力腐蚀评价是十分必要的。

四点弯曲实验是主要的应力腐蚀测试方法，其主要是通过加载并记录相应的载荷挠度，使试样在较大的区域内均匀受力。国际标准ISO 7539-2：金属和合金的腐蚀—应力腐蚀试验中提到的四点弯夹持装置是普遍采用的四点弯试样夹具。

目前，现有的四点弯试样夹持装置在对试样加载过程中，试样的挠度是由游标卡尺测定的。在测量挠度的过程中，测试人员在水平方向难于对齐试样的中点，垂直方向难于精确测量外支点挠度，且不能实现连续性测量，造成测量过程中积累的误差较大，测量结果准确性差。现有的夹持装置底部呈断开状态，会造成夹具刚性不足。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服现有技术中的问题，提供一种用于应力腐蚀的四点弯曲试样夹持装置，其能够克服四点弯曲试样夹持装置应力加载过程中产生的测试误差，并提高四点弯曲夹具的刚性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于应力腐蚀的四点弯曲试样夹持装置及加载方法，其特征在于主要包括：夹具、底座、加载块、试样、百分表、陶瓷棒、百分表夹持器。

所述的夹具包括螺纹孔、固定孔、空腔、两个半圆圆孔和螺杆孔，两个夹具半圆圆孔的圆心间距离为100mm，夹具为封闭性结构，材质采用哈氏合金。

所述加载螺杆穿过夹具的螺纹孔与加载块接触。

所述的加载块底部对称分布设置两个加载块半圆圆孔，两个加载块半圆圆孔的圆心间距离为50mm，陶瓷棒分别置于加载块和夹具的半圆圆孔内，并与试样相接触。

所述的试样截面为矩形，宽度为B为10～20mm、长度为L为106～110mm的平直条带。

所述的百分表置于百分表夹持器内，且百分表的顶针的中线与试样工作面垂直。

所述的底座内设置两个定位销，定位销穿过夹具的固定孔，使夹具水平固定在底座上。

所述的夹具及夹具的半圆圆孔、加载块及加载块的半圆圆孔、底座的定位销以中心线A-A呈中心对称。

所述的一种用于应力腐蚀的四点弯曲试样夹持装置的加载方法，其特征在于：

步骤一：将夹具中的固定孔置于底座的定位销内；

步骤二：将陶瓷棒分别置于加载块和夹具的半圆圆孔内，并与试样相接触。

步骤三：加载螺杆穿过夹具的螺纹孔，并与空腔中加载块的一面接触，夹具处于水平状态；

步骤四：通过百分表螺杆穿过螺杆孔，用百分表夹持器将百分表固定于底座，百分表表顶针接触试样底部，将百分表调零；

步骤五：利用应力与挠度公式计算出的挠度，通过加载螺杆施加相应挠度；

步骤六：拆除百分表夹持器，并将百分表取出；

步骤七：将夹具从底座中取出。

本发明由于采取了上述技术，使之与现有技术相比具有更积极的效果是：

1、确保四点弯曲试样加载应力准确。

2、四点弯曲试样夹持装置的刚性增加。

附图说明

图1是四点弯加持装置装配图。

其中图中：8、加载块，9、陶瓷棒，10、百分表，11、百分表夹持器，12、顶针，13、底座，14、销钉，15、加载螺杆，16、加载块半圆圆孔。

图2是四点弯夹具示意图。

其中图中：1、螺纹孔，2、夹具，3、空腔，4、固定孔，5、夹具半圆圆孔，6、螺杆孔。

图3是试样7示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细的描述。

一种用于应力腐蚀的四点弯曲试样夹持装置及加载方法，其特征在于主要包括：夹具(2)、底座(13)、加载块(8)、试样(7)、百分表(10)、陶瓷棒(9)、百分表夹持器(11)；如图1所示：所述的夹具(2)包括螺纹孔(1)、固定孔(4)、空腔(3)、两个半圆圆孔(5)和螺杆孔(6)，两个夹具半圆圆孔(5)的圆心间距离为100mm，夹具(2)为封闭性结构，材质采用哈氏合金；

如图1所示：所述加载螺杆(3)穿过夹具(2)的螺纹孔(1)与加载块(8)接触；

如图1所示：所述的加载块(8)底部对称分布设置两个加载块半圆圆孔(16)，两个加载块半圆圆孔(16)的圆心间距离为50mm，陶瓷棒(9)分别置于加载块(8)和夹具(2)的半圆圆孔(5)内，并与试样(7)相接触；

如图3所示：所述的试样(7)截面为矩形，宽度为B为10～20mm、长度为L为106～110mm的平直条带；

如图1所示：所述的百分表(10)置于百分表夹持器(11)内，且百分表(10)的顶针(12)的中线与试样(7)工作面垂直；

如图1所示：所述的底座(13)内设置两个定位销(14)，定位销(14)穿过夹具(2)的固定孔(4)，使夹具(2)水平固定在底座(13)上；

如图2所示：所述的夹具(2)及夹具(2)的半圆圆孔(5)、加载块(8)及加载块(8)的半圆圆孔(16)、底座(13)的定位销(14)以中心线A-A呈中心对称。

2.采用权利要求1所述的一种用于应力腐蚀的四点弯曲试样夹持装置的加载方法，其特征在于：

步骤一：将夹具(2)中的固定孔(4)置于底座(13)的定位销(14)内；

步骤二：将陶瓷棒(9)分别置于加载块(8)和夹具(2)的半圆圆孔(5)内，并与试样(7)相接触。

步骤三：加载螺杆(15)穿过夹具(2)的螺纹孔(6)，并与空腔(3)中加载块(8)的一面接触，夹具(2)处于水平状态；

步骤四：通过百分表(10)螺杆穿过螺杆孔(6)，用百分表夹持器(11)将百分表(10)固定于底座(13)，百分表表顶针(12)接触试样(7)底部，将百分表(10)调零；

步骤五：利用应力与挠度公式计算出的挠度，通过加载螺杆(3)施加相应挠度；

步骤六：拆除百分表夹持器(11)，并将百分表(10)取出；

步骤七：将夹具(2)从底座(13)中取出。