[发明专利]钼及钼合金管材拉伸试样标距线的制作装置及制作方法

说明书

本发明公开的钼及钼合金管材拉伸试样标距线的制作装置，包括竖直放置于磁控溅射设备镀膜仓中心的旋转转盘上的镀层模具，镀层模具包括相互连接的管材内模和管材外模，管材内模外壁上沿周向和长向均开设有内模标距孔，管材外模外壁上沿周向和长向均开设有外模标距孔，使不同直径的管材试样可在高温下准确客观的反应钼及钼合金管材的断后伸长率；本发明的钼及钼合金管材拉伸试样标距线的制作方法，相较于现有的金属材料高温拉伸试验时，在薄壁管材试样的标距位置采用记号笔、高温粘结剂及铜丝等标定位置记号，降低了人为测量管材试样断后标距及断后伸长率的误差影响，降低了钼及钼合金管材拉伸试样的浪费，节约了试样成本。

技术领域

本发明属于金属材料拉伸试样标距线的制作技术领域，涉及钼及钼合金管材拉伸试样标距线的制作装置，本发明还涉及利用该制作装置制作钼及钼合金薄壁管材试样标距线的方法。

背景技术

国内进行金属管材高温拉伸性能测试主要是依据中华人民共和国国家标准GB/T228.2-2015《金属材料拉伸试验第2部分：高温试验方法》，也可以选择国标GB/T4338-2006《金属材料高温拉伸试验方法》作为检测依据，这两套标准规定对外径不大于16mm的管材应切取整管进行试验，外径大于16mm～30mm的管材，在试验具备的情况下，也应切取整管进行试验，否则对壁厚在0.1mm～3mm的管材可切取宽度为12.5mm的条状弧形试样代替整管完成试验。不论是整个管段试样还是管材条状弧形试样，在进行室温力学性能测试检测其断后伸长率时，都需要用记号笔在试样表面标定原始标距或等份细分标距，拉伸试验完成后，根据记号笔画的标记测量出断后标距或断后细分标距的长度，代入其国标中计算断后伸长率的公式，可得到管材的断后伸长率，而在进行高温力学性能测试试验时，由于记号笔的颜料为油性，高温下易燃烧挥发，从而无法准确测量拉伸试样的断后标距，也就不能精确得出管材的断后伸长率。

钼及钼合金管材属于难熔金属材料，由于其出色的耐高温特性，常被用于真空高温炉体、核电包壳及航空、航天的耐高温喷嘴等特殊行业和部位材料。因为钼及钼合金管材的工况环境是在高温状态下工作，这就需要对其在高温下进行力学性能指标的测试。查询国内外相关文献，在600℃以上，对于金属管材的高温拉伸性能测试，仅仅是给出抗拉强度和屈服强度的数值，而在1100℃以上，鲜有金属管材高温力学性能测试的报道，国外相关数据也是仅限于金属棒材的力学性能参数。高温断后伸长率是钼及钼合金管材在特定温度下固有的特性，是其高温力学性能测试的重要指标之一，对其精确测量有助于耐高温材料的技术进步，对国防工业化应用和国民经济发展具有现实的指导意义。

公开日为2014年11月19日的中国专利《一种无凸台金属材料高温拉伸试验用变形测量装置》，公开了在高温拉伸设备中，引入了一种专门用于测量金属试样在拉伸过程中所发生位移变形量的装置，该装置设置的机械触点和试样标距线接触，试样伸长过程中，触点将试样变化的位移量经过位移传感器转换成数据显示和读取出来。但是该装置结构复杂，在炉腔内占有空间，增加了炉体结构，提高了能量消耗，特别是在1100℃以上，整个变形量测量装置会发生高温变形，严重影响位移变化量精度的测量，进而使得断后伸长率失真或失效，尤其是在试样断裂后，会存在一定的间隙，从而增加了试样的断后标距，提高了试样的断后伸长率。公开日为2013年9月4日的中国专利《高温拉伸试样》，公开了在高温拉伸试样的标距外周围涂覆有混有粘结剂水玻璃的高温涂料，并在涂料层附近箍有一圈铜丝来代替记号笔的标记完成高温拉伸试验。该方法仅适合于较低温度下的拉伸测试，而且涂层和铜丝替代标距线，容易增加断后伸长率的准确度，在较高温度下，高温涂料硬化，由于其膨胀系数和钼及钼合金材料存在差距，就会从金属试样表面脱落，而铜丝也会发生变形，从而使断后伸长率不准确，其挥发物也会对炉体的加热部件产生污染。公告日为2012年4月11日的中国专利《一种薄壁管材拉伸试验的试样》，公开了将管材拉伸试样制备成条状弧形试样，并在弧形试样的标距线上加工成凸台的形式代替记号笔的标距线，但是该方法仅适合于直径较大的管材。