一种低温下材料性能拉伸测试的方法及装置与流程

本发明涉及一种低温下材料性能拉伸测试的方法及装置，属于材料拉伸力学性能测试领域。

背景技术：

随着加工制造业的不断发展，低温深冷加工成为近年来的热点之一。探究材料在不同低温环境下的拉伸力学性能对指导低温加工有着重要意义。目前在低温下，材料性能拉伸测试的方法主要是持续向试件喷射液氮，以保持拉伸过程中试件的温度，这种方法存在效率低、安全性差、成本高、温度控制不精确等问题，不能适应高效安全经济精准的拉伸试验。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低温下材料性能拉伸测试的方法及装置。

为达成上述目的，本发明提供了一种低温下材料性能拉伸测试的装置，其特征在于，包括上保温壳3、下保温壳4、上隔热套1、下隔热套5、拉伸试件2，上下保温壳为间隙配合，且上下保温壳与拉伸试件过盈配合，可随试件移动，上下隔热套装夹在试件两端。

作为本案的优选方案，低温拉伸装置的结构为两个间隙配合的壳体，壳体形状可以是规则的圆筒状壳体、矩形状壳体或其他不规则的壳体等。

作为本案的优选方案，低温拉伸装置内为密闭空间，可以保证在拉伸过程中内部试件温度恒定。

作为本案的优选方案，低温拉伸装置内的空间可以跟随拉伸过程产生变化，不会影响拉伸试件的自由变形，进而不会对试验结果产生干扰。

作为本案的优选方案，用于制造低温拉伸装置的材料为导热系数λ＜0.14w/m•k的所有材料。

本发明还提供了一种低温下材料性能拉伸测试的方法，其特征在于，所述低温拉伸方法的思路为在拉伸过程中保持拉伸试件的温度，即用导热系数低的材料包裹拉伸试件，且在拉伸过程中不会影响材料的拉伸变形，对拉伸结果没有影响；具体步骤如下：

1）将待拉伸试件浸泡在特定的冷却介质中，浸泡足够的时间，使试件均匀冷却到所需温度

2）用材料试验机夹头夹紧被保温套裹紧的拉伸试件两端，启动材料试验机，完成所需的拉伸试验。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。

图1为本发明提供的一种低温下材料性能拉伸测试的装置图。

图中：1上隔热套、2拉伸试件、3上保温壳、4下保温壳、5下隔热套。

具体实施方案

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完善地描述。

本发明所提供的一种低温下材料性能拉伸测试的方法，其特征为：首先把不同的冷却介质注入密闭容器，使其达到稳定的温度，然后将加工好的拉伸试件放入密闭容器中进行冷却，保证冷却时间充足，能使拉伸试件均匀冷却到所需温度。待试件冷却完成后，用专业的工具将拉伸试件取出，迅速放入到该装置的保温壳内，并在两侧扣上隔热套。然后，用材料试验机夹头夹紧被隔热套包裹的拉伸试件两端，启动材料试验机进行拉伸。其中，必须保证材料试验机有足够的夹紧力，保证试件不会从隔热套滑落。

参考图1，上保温壳3和下保温壳4间隙配合，且保证二者之间的摩擦力足够小，不会影响拉伸试验结果。将拉伸试件2从上下保温壳底侧的孔内插入，保温壳与拉伸试件2为过盈配合，保证拉伸试件2与保温壳夹紧后可跟随保温壳移动。上隔热套1和下隔热套5与拉伸试件2紧密结合，防止散热或者滑落。

当材料试验机工作时，工作夹头夹持拉伸试件移动直至拉断，而保温壳与试件共同移动，保证在整个拉伸过程中能使试件保温断裂。

最后应该说明：所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种在低温下材料性能拉伸测试的方法及装置。目前在低温下，材料性能拉伸测试的方法主要是持续向试件喷射液氮，以保持拉伸过程中试件的温度，这种方法存在效率低、安全性差、成本高、温度控制不精确等问题，不能适应高效安全经济精准的拉伸试验。本发明具体为将待拉伸试件冷却至所需温度后，迅速置入该装置的保温壳中，并在两端扣上隔热套，用材料试验机夹持后进行拉伸试验。本方法不需要对现有的材料试验机进行改装，安全合理，且试验精度高。

技术研发人员：李建明;王相宇;张海泉;段鹏飞;郭培全
受保护的技术使用者：济南大学
技术研发日：2018.10.26
技术公布日：2019.02.19