專利名稱：一種熱模擬試樣淬火用砧頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于材料熱加工物理模擬技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱模擬試樣淬火用石占頭裝直。
背景技術(shù)：
目前，熱模擬技術(shù)在材料的熱加工工藝領(lǐng)域已有著廣泛地應(yīng)用。通過熱模擬技術(shù)，可以獲得大量用于揭示材料或構(gòu)件在熱加工過程中的組織與性能變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以給出合理的加工工藝以及為新材料的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。熱模擬試驗(yàn)機(jī)是一套研究性設(shè)備，國(guó)內(nèi)外在材料熱模擬研究中主要應(yīng)用美國(guó)DSI公司制造的Gleeble系列熱/力模擬試驗(yàn)機(jī)和日本富士電波工機(jī)株式會(huì)社研制的 Thermecmastor-Z高溫模擬力學(xué)試驗(yàn)機(jī)。隨著鋼鐵行業(yè)對(duì)新工藝模擬的需求，熱模擬試驗(yàn)機(jī)也在不斷地更新?lián)Q代，設(shè)備的功能也在不斷地完善。美國(guó)DSI公司制造的Gleeble-3800熱/力模擬試驗(yàn)機(jī)是其中一種功能較完備的機(jī)型，可以實(shí)現(xiàn)材料的拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、多向變形以及熱處理等工藝模擬實(shí)驗(yàn)。然而，在模擬快速淬火試驗(yàn)時(shí)，由于原有砧頭裝置由砧子和底座以及用于包裹砧子和底座的三層柱面套筒組成，該結(jié)構(gòu)使砧頭被完全包裹在柱面套筒內(nèi)，因此，砧頭被約束于底座中，難于實(shí)現(xiàn)試樣與砧頭的順利分離，所以只能采用直接噴水冷卻方式達(dá)到淬火的目的，這種淬火方法會(huì)導(dǎo)致設(shè)備真空箱內(nèi)蓄積冷卻水，這需要花費(fèi)較多時(shí)間清理，以免下次實(shí)驗(yàn)時(shí)無法抽取真空，同時(shí)用于壓縮試樣的砧子也一同淬火，由于該砧頭材質(zhì)為碳化鎢，很容易淬裂，而且其價(jià)格昂貴，這使實(shí)驗(yàn)成本大大增加。專利《熱模擬試樣冷卻淬火用卡具》(201020649996. 6)，介紹一種冷卻淬火用卡具，該卡具設(shè)有環(huán)狀卡具體，通過該環(huán)狀卡具體上的通孔將冷卻介質(zhì)噴向試樣，雖然該卡具實(shí)現(xiàn)了試樣周向冷卻均勻無“死區(qū)”，但存在上述的砧頭與試樣一并進(jìn)行淬火而導(dǎo)致砧頭的淬裂問題。專利《一種對(duì)壓縮試樣進(jìn)行急速水淬的試驗(yàn)方法》(201110192682. 7)介紹一種方法,通過將實(shí)驗(yàn)過程中變形后的模擬試樣直接放至盛有水的燒杯中，完成淬火試驗(yàn),較好地解決了上述直接噴水冷卻時(shí)的冷卻水使真空箱內(nèi)積水問題,但有些實(shí)驗(yàn)要求試樣被加熱到較高的溫度，且長(zhǎng)時(shí)間保溫，再進(jìn)行較大的變形過程，這很容易造成試樣與砧頭的粘連，即使試樣的兩段應(yīng)用鉭片與砧子隔開。當(dāng)試樣與砧頭的粘連較嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成難于將試樣從砧頭上取下的情況，導(dǎo)致試樣錯(cuò)過了淬火時(shí)間，最終實(shí)驗(yàn)失敗，且有時(shí)會(huì)使砧頭破損，需進(jìn)行更換，這不僅降低了實(shí)驗(yàn)效率，而且大大增加了實(shí)驗(yàn)成本。因此，需要設(shè)計(jì)一套適合于快速淬火用的砧頭裝置，以解決上述問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述問題和不足而提供一種熱模擬試樣淬火用砧頭裝置，提高效率，降低實(shí)驗(yàn)成本。本實(shí)用新型熱模擬試樣淬火用砧頭，本砧頭成對(duì)使用，該裝置包括底座、隔離墊片、自由砧頭、滑動(dòng)套筒，底座、隔離墊片、自由砧頭依次排列，滑動(dòng)套筒外套于自由砧頭、隔離墊片與底座，滑動(dòng)套筒的長(zhǎng)度小于底座上柱形體的長(zhǎng)度且大于自由砧頭與隔離墊片的長(zhǎng)度之和，隔離墊片形狀與自由砧頭斷面具有相同截面，隔離墊片具有導(dǎo)電性和潤(rùn)滑性。應(yīng)用本實(shí)用新型熱模擬試樣淬火用砧頭可以很好地解決模擬試樣與砧頭粘連而導(dǎo)致淬火不及時(shí)或砧頭破損的問題，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，提高實(shí)驗(yàn)效率的同時(shí)，可以降低實(shí)驗(yàn)成本。

圖I為本實(shí)用新型安裝試樣時(shí)的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2為應(yīng)用本實(shí)用新型安裝試樣的總體結(jié)構(gòu)圖圖中I為底座，2為隔離墊片，3為自由砧頭，4為滑動(dòng)套筒，5為試樣。
具體實(shí)施方式
如圖I所不,一種熱模擬試樣淬火用站頭,包括底座I、隔離墊片2、自由站頭3、滑動(dòng)套筒4，本砧頭成對(duì)使用。底座I選用具有一定導(dǎo)熱能力和強(qiáng)度的鋼質(zhì)材料，底座I的一端與設(shè)備楔形槽的形狀、尺寸相對(duì)應(yīng)，另一端具有與自由砧頭3斷面相同截面的柱形體，該柱形體的中軸線位于楔形底座的中軸線上，即與設(shè)備的加載方向同軸。隔離墊片2選用厚度為d=0. 5mm的石墨片或組片，自由站'頭3尺寸為Φ 18X 5mm的圓柱體,且材質(zhì)選用低成本且具有較聞的聞溫強(qiáng)度鋼，滑動(dòng)套筒4材質(zhì)選用耐高溫的石英管或絕緣耐高溫材料。將底座I、隔離墊片2以及自由砧頭3依次排列，用滑動(dòng)套筒4把三者依次組裝，滑動(dòng)套筒4外套于自由砧頭3、隔離墊片2與底座I，滑動(dòng)套筒4的高度要小于楔形體底座I上的柱形體的高度且大于自由砧頭3厚度與隔離墊片2的厚度之和，即，該滑動(dòng)套筒4即可以實(shí)現(xiàn)連接楔形體底座1，隔離墊片2和自由砧頭3，在熱模擬試樣5安裝、加持之后，又可以將該滑動(dòng)套筒4移向楔形體底座I以使自由砧頭3能夠完全露出，使設(shè)備卸載之后，自由砧頭3可以隨試樣5—并落下。隔離墊片2位于楔形體底座I與自由砧頭3之間，隔離墊片2形狀與自由砧頭3斷面具有相同截面，并且該隔離墊片2具有導(dǎo)電性和一定的潤(rùn)滑作用，自由砧頭3為扁圓柱形，與隔離墊片2可以緊密相連且當(dāng)沒有其他約束時(shí)可以與隔離墊片2相對(duì)滑動(dòng)。滑動(dòng)套筒4用于將自由砧頭3附于楔形體底座上。將本實(shí)用新型安裝于熱模擬試驗(yàn)機(jī)的楔形槽內(nèi)。通過設(shè)備加載裝置將熱模擬試樣5夾持于兩自由砧頭3之間。在安裝熱模擬試樣5時(shí)滑動(dòng)套筒4將自由砧頭3與隔離墊片2包裹在其內(nèi)部且與楔形體底座I緊密相連，當(dāng)試樣5夾持好后，將滑動(dòng)套筒4滑向自由砧頭3底座使自由砧頭3完全露出。當(dāng)設(shè)備卸載后，加載在自由砧頭3裝置以及試樣5的力消除，由于楔形體底座I與自由砧頭3之間由具有較強(qiáng)潤(rùn)滑作用隔離墊片2相隔，且試樣5與楔形體底座I的溫度梯度的存在，很容易實(shí)現(xiàn)試樣5與自由站頭3 —同脫離設(shè)備,呈自由狀態(tài)，試樣5與自由站頭3之間的溫度梯度,易于使自由砧頭3連同試樣5 —同脫離底座入水，達(dá)到試樣5快速淬火的目的，且可以重復(fù)應(yīng)用自由砧頭3進(jìn)行下一次熱模擬試驗(yàn)，因此，該砧頭裝置很好地解決了由于高溫狀態(tài)下難以將試樣從砧頭上取下的問題，實(shí)現(xiàn)了模擬試樣5的快速淬火。此外，自由砧頭3選用低成本且具有較高的高溫強(qiáng)度鋼，更換容易，大大降低了實(shí)驗(yàn)成本。
權(quán)利要求1.一種熱模擬試樣淬火用砧頭，本砧頭成對(duì)使用，其特征在于，該裝置包括底座(I)、隔離墊片(2)、自由砧頭(3)、滑動(dòng)套筒(4)，底座(I)、隔離墊片(2)、自由砧頭(3)依次排列，滑動(dòng)套筒(4)外套于自由砧頭(3)、隔離墊片(2)與底座(1)，滑動(dòng)套筒(4)的長(zhǎng)度小于底座(I)上柱形體的長(zhǎng)度且大于自由砧頭(3)與隔離墊片(2)的長(zhǎng)度之和，隔離墊片(2)形狀與自由砧頭(3 )斷面具有相同截面，墊片(2 )具有導(dǎo)電性和潤(rùn)滑性。
專利摘要本實(shí)用新型模擬試樣淬火用砧頭，本砧頭成對(duì)使用，該裝置包括底座、隔離墊片、自由砧頭、滑動(dòng)套筒四部分組成，底座、隔離墊片、自由砧頭依次排列，滑動(dòng)套筒外套于自由砧頭、隔離墊片與底座，滑動(dòng)套筒的長(zhǎng)度小于底座上柱形體的長(zhǎng)度且大于自由砧頭與隔離墊片的長(zhǎng)度之和，隔離墊片形狀與自由砧頭斷面具有相同截面，墊片具有導(dǎo)電性和潤(rùn)滑性。應(yīng)用本實(shí)用新型熱模擬試樣淬火用砧頭可以很好地解決模擬試樣與砧頭粘連而導(dǎo)致淬火不及時(shí)或砧頭破損的問題，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，提高實(shí)驗(yàn)效率的同時(shí)，可以降低實(shí)驗(yàn)成本。
文檔編號(hào)G01N1/42GK202676535SQ20122029222
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者趙寶純, 李桂艷, 趙坦, 隋曉紅, 楊靜 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司