[发明专利]一种丝材高温直接拉伸强度测试装置

说明书

技术领域

本发明属于材料高温拉伸强度的测试技术，具体涉及一种丝材高温直接拉伸强度测试装置。

背景技术

本专利申请中所述的丝材高温直接拉伸强度是指丝材在200℃-2000℃温度范围内的直接拉伸强度。

在工程实际应用中需要对某些丝材的力学性能进行测试，而丝材的拉伸强度是一项重要的力学性能指标，用来衡量丝材所能承受的最大拉应力。现有公开的丝材拉伸强度测试是在常温、常压、有氧环境下进行。例如，中国专利文献CN101819109B公开的一种测量纳米纤维单丝拉伸强度的方法，通过将滴有强力胶固定头的纳米纤维沿纤维方向缓慢拉伸，测量单根纳米纤维所能承受的最大拉应力。中国专利文献CN202649049U公开的一种简易适用于纤维筋拉伸强度试验的装置，采用液压式千斤顶提供载荷，利用应变片和应变仪测量纤维筋强度。

随着技术的进步，使用材料的环境温度越来越高，材料要求应用于许多高温场合，因此需要对材料的高温强度进行测试，目前对材料拉伸强度的测试主要是采用万能试验机，但是万能试验机一般用于常温有氧环境下的高模量的钢筋等的测试。而针对丝材高温强度的测试，目前没有一种可靠的测试装置，阻碍了新材料的开发和应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种丝材高温直接拉伸强度测试装置，它能使丝材位于真实温度和气体条件下进行测量，测出的丝材高温直接拉伸强度值准确、可靠。

为了解决上述的技术问题，本发明提供的一种丝材高温直接拉伸强度测试装置，包括密封箱，在密封箱内设置有支架和高温炉，在支架底座上有支座支撑高温炉，支架顶部横梁正对高温炉中部设有系丝材的销轴，高温炉上顶面和下底面的中部开设有穿过丝材的通孔，在高温炉下面有悬挂在丝材末端的托架和放置在托架上砝码。

丝材从支架横梁向下穿过高温炉的炉膛，丝材中段被高温加热，同时丝材下端受托架和砝码的重力作用，能够测出丝材的高温拉伸强度，另外，密封箱能够抽真空，或者充入工作环境的气体，能够测出相应环境下的丝材的高温拉伸强度。

所以本发明的技术效果是：丝材高温直接拉伸强度能在真实温度和气体条件下进行测量，测出的丝材高温直接拉伸强度值准确、可靠。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的结构图；

   图2为本发明的右视图。

 图中：1.销轴；2.丝材；3.支架；4.高温炉；5.支座；6.托架；7.砝码；8.密封箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，本发明包括密封箱8，在密封箱8内设置有支架3和高温炉4，在支架3底座上有支座5支撑高温炉4，支架3顶部横梁正对高温炉4中部设有系丝材的销轴1，高温炉4上顶面和下底面的中部开设有穿过丝材的通孔，在高温炉4下面有悬挂在丝材末端的托架6和放置在托架6上砝码7。

为了避免销轴1在支架3的销孔内转动，销轴1与支架3销孔配合的部分为方形，其余部分为圆柱形。

使用本发明的测试过程是：将被测丝材2的上端固定在销轴1上，丝材2中间段穿过高温炉4的炉膛，丝材2下端连接托架6；依据托架6的质量在托架6上放置相应的砝码7；关闭高温炉4和密封箱8的门，对密封箱8进行抽真空或充氩气或充氧气等以仿真实际的工作环境条件，缓慢提升高温炉4的炉膛温度直至被测丝材2被拉断，记录下拉断时刻的温度T；

根据如下公式计算温度T时被测丝材2的强度：

σ_th(T) = 4(m₁+m₂)×g/(πd²)

其中，σ_th(T)为温度T时的丝材强度，m₁为托架的质量，m₂为砝码的质量，g为重力加速度，d为丝的直径，π为圆周率；

改变砝码的质量即可测得不同温度下被测丝材2的强度。