一种快速批量判断块体镁合金力学性能的装置的制作方法

本发明涉及一种快速批量判断块体镁合金力学性能的方法和装置。

背景技术：

镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一，近年来已成为学术界的一个研究热点。镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小(1.8g/cm³)，强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。因此，为研究镁合金，出现了各种关于镁合金的力学性能测试方法，包括拉伸性能、压缩、弯曲等测试标准。但是这些方法无一不是拿单个镁合金去测试，研究某一种成分的力学性能，对于整个镁合金的研究进程而言，没有快速筛选的优点。但如之前所述，在镁合金样品测试过程中，一般都是单独样品测试力学性能。众所周知，力学性能是判断某种镁合金成分是否合格的一个标准，若是有一种方法可以快速用这个标准去筛选，那么就可以达到一个快速判断的目的，进而快速推进镁合金的研究进程。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种快速批量判断块体镁合金力学性能的装置，一种快速批量判断块体镁合金力学性能的装置，所述装置包括万能拉伸试验机，压头和模具，所述压头位于模具上方；所述模具包括样品槽、支撑辊、摄像机、支撑辊槽和有机玻璃板搁置台；所述样品槽位于所述支撑辊上，所述支撑辊位于支撑辊槽上，所述有机玻璃板搁置台位于模具下方，所述摄像机位于有机玻璃板搁置台下方。

进一步地，所述压头和万能拉伸试验机通过焊接固定连接。

进一步地，所述的样品槽以阵列排布。

进一步地，所述装置的具体操作为：将块体镁合金样品放置在样品槽4中,设置压头2的下压参数，启动装置后，打开摄像机7录像，压头2以0.3mm/min速率下压，接触样品，直至全部样品断裂。

进一步地，所述样品槽中样品跨距为68mm，直径为3mm。

本发明的有益效果是：本发明的装置从结构上来说，简单易组装，根据三点弯曲设计模具装置，与万能压缩试验机组装，形成整套设备；从操作上来说，简单易懂，打开设备连接电脑，设置好实验参数，即可进行实验；从整个实验结果来看，其结果为不仅可以快速判断镁合金的力学性能，还可以进行批量镁合金实验，装置实用，且样品判断效率高。

附图说明

图1为的实验结构示意图；

图2为本发明的快速批量判断块体镁合金力学性能的装置；

图3发明装置的三视图。

其中，1-万能拉伸实验机，2-压头，3-模具，4-样品槽，5-支撑辊，6-有机玻璃板，7-摄像机，8-支撑辊槽，9-有机玻璃板搁置台。

具体实施方式

下面根据附图详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3所示，一种快速批量判断镁合金的力学性能方法和装置，该装置包括万能拉伸试验机1，压头2和模具3，所述的压头2和万能拉伸试验机1，二者通过焊接实现固定连接；所述压头2位于模具3上方；所述模具3包括样品槽4、支撑辊5、有机玻璃板6、摄像机7、支撑辊槽8和有机玻璃板搁置台9；所述样品槽4位于所述支撑辊5上，所述支撑辊5位于支撑辊槽8上，有机玻璃板6位于有机玻璃板搁置台9上，有机玻璃板搁置台9位于模具3下方，所述摄像机7位于有机玻璃板搁置台9下方，放置块体镁合金掉落，砸伤摄像机7，摄像机7用于拍摄块体镁合金的断裂过程。

所述的样品槽4在模具3上以阵列形式排布；本领域技术人员可根据不同的样品需求数量，修改模具上样品槽的尺寸和个数，以保证实验可行性。

一种快速批量判断块体镁合金力学性能的方法，该方法基于快速批量判断块体镁合金力学性能的装置实现，该方法具体包括如下步骤：

(1)首先将支撑辊5置于模具3上，位置如上图所示，再将样品做好标记，放置在样品槽4且架在支撑辊5上，按顺序排开；

(2)然后依次将有机玻璃6和摄像机7放在图片所示的位置；

(3)将块体镁合金样品放置在样品槽4中,设置压头2的下压参数，启动装置后，打开摄像机7录像，压头2以0.3mm/min速率下压，接触样品，样品发生弯曲变形，不同的样品不同时间断裂，直至全部样品断裂。

(4)根据实验过程中录制的视频可判断材料的力学性能。

通过本发明的装置，最终可以得到一个记录下压过程中样品变化的视频，以及力与位移变化曲线图。由此，根据视频中样品的断裂前后顺序，并反映在力与位移的变化曲线上，可以快速判断出哪个样品的抗弯性能好，哪个样品的抗弯性能差，进而体现出了该专利的快速判断的优点。而装置上可以一次性放多跟不同样品则体现了批量的优点。故该装置和方法实现了一种快速批量判断块体镁合金的力学性能。从整个实验装置来看，该装置巧妙的结合了三点弯曲原理和已有装置的组合，以低成本、高效率的方式实现了一种快速批量判断块体镁合金的力学性能的装置。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明实例而已，并不用于限制发明，测试样品不仅适用于镁合金材料，也适用于其他金属、非金属、半导体、绝缘体、高分子、矿物等材料。尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于相关领域技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种快速批量判断块体镁合金力学性能的装置，所述装置包括万能拉伸试验机，压头和模具，所述压头位于模具上方；所述模具包括样品槽、支撑辊、摄像机、支撑辊槽和有机玻璃板搁置台；所述样品槽位于所述支撑辊上，所述支撑辊位于支撑辊槽上，所述有机玻璃板搁置台位于模具下方，所述摄像机位于有机玻璃板搁置台下方。该装置根据录像结果可以知道镁合金样品断裂的先后顺序，进而快速判断所测试的镁合金的抗弯能力。该装置能够一次性快速批量判断块体镁合金的力学性能，装置简单实用，并且效率高。

技术研发人员：蒋建中;宗俊杰;丁少庆;王晓东;曹庆平;张冬仙
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2019.06.04
技术公布日：2019.08.16