专利名称：一种热模拟试样淬火用砧头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于材料热加工物理模拟技术领域，尤其涉及一种热模拟试样淬火用石占头装直。
背景技术：
目前，热模拟技术在材料的热加工工艺领域已有着广泛地应用。通过热模拟技术，可以获得大量用于揭示材料或构件在热加工过程中的组织与性能变化规律的实验数据，以给出合理的加工工艺以及为新材料的研发奠定基础。热模拟试验机是一套研究性设备，国内外在材料热模拟研究中主要应用美国DSI公司制造的Gleeble系列热/力模拟试验机和日本富士电波工机株式会社研制的 Thermecmastor-Z高温模拟力学试验机。随着钢铁行业对新工艺模拟的需求，热模拟试验机也在不断地更新换代，设备的功能也在不断地完善。美国DSI公司制造的Gleeble-3800热/力模拟试验机是其中一种功能较完备的机型，可以实现材料的拉伸、压缩、扭转、多向变形以及热处理等工艺模拟实验。然而，在模拟快速淬火试验时，由于原有砧头装置由砧子和底座以及用于包裹砧子和底座的三层柱面套筒组成，该结构使砧头被完全包裹在柱面套筒内，因此，砧头被约束于底座中，难于实现试样与砧头的顺利分离，所以只能采用直接喷水冷却方式达到淬火的目的，这种淬火方法会导致设备真空箱内蓄积冷却水，这需要花费较多时间清理，以免下次实验时无法抽取真空，同时用于压缩试样的砧子也一同淬火，由于该砧头材质为碳化钨，很容易淬裂，而且其价格昂贵，这使实验成本大大增加。专利《热模拟试样冷却淬火用卡具》(201020649996. 6)，介绍一种冷却淬火用卡具，该卡具设有环状卡具体，通过该环状卡具体上的通孔将冷却介质喷向试样，虽然该卡具实现了试样周向冷却均匀无“死区”，但存在上述的砧头与试样一并进行淬火而导致砧头的淬裂问题。专利《一种对压缩试样进行急速水淬的试验方法》(201110192682. 7)介绍一种方法,通过将实验过程中变形后的模拟试样直接放至盛有水的烧杯中，完成淬火试验,较好地解决了上述直接喷水冷却时的冷却水使真空箱内积水问题,但有些实验要求试样被加热到较高的温度，且长时间保温，再进行较大的变形过程，这很容易造成试样与砧头的粘连，即使试样的两段应用钽片与砧子隔开。当试样与砧头的粘连较严重时，会造成难于将试样从砧头上取下的情况，导致试样错过了淬火时间，最终实验失败，且有时会使砧头破损，需进行更换，这不仅降低了实验效率，而且大大增加了实验成本。因此，需要设计一套适合于快速淬火用的砧头装置，以解决上述问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述问题和不足而提供一种热模拟试样淬火用砧头装置，提高效率，降低实验成本。本实用新型热模拟试样淬火用砧头，本砧头成对使用，该装置包括底座、隔离垫片、自由砧头、滑动套筒，底座、隔离垫片、自由砧头依次排列，滑动套筒外套于自由砧头、隔离垫片与底座，滑动套筒的长度小于底座上柱形体的长度且大于自由砧头与隔离垫片的长度之和，隔离垫片形状与自由砧头断面具有相同截面，隔离垫片具有导电性和润滑性。应用本实用新型热模拟试样淬火用砧头可以很好地解决模拟试样与砧头粘连而导致淬火不及时或砧头破损的问题，其结构简单，操作容易，提高实验效率的同时，可以降低实验成本。
图I为本实用新型安装试样时的总体结构图。图2为应用本实用新型安装试样的总体结构图图中I为底座，2为隔离垫片，3为自由砧头，4为滑动套筒，5为试样。
具体实施方式
如图I所不,一种热模拟试样淬火用站头,包括底座I、隔离垫片2、自由站头3、滑动套筒4，本砧头成对使用。底座I选用具有一定导热能力和强度的钢质材料，底座I的一端与设备楔形槽的形状、尺寸相对应，另一端具有与自由砧头3断面相同截面的柱形体，该柱形体的中轴线位于楔形底座的中轴线上，即与设备的加载方向同轴。隔离垫片2选用厚度为d=0. 5mm的石墨片或组片，自由站'头3尺寸为Φ 18X 5mm的圆柱体,且材质选用低成本且具有较闻的闻温强度钢，滑动套筒4材质选用耐高温的石英管或绝缘耐高温材料。将底座I、隔离垫片2以及自由砧头3依次排列，用滑动套筒4把三者依次组装，滑动套筒4外套于自由砧头3、隔离垫片2与底座I，滑动套筒4的高度要小于楔形体底座I上的柱形体的高度且大于自由砧头3厚度与隔离垫片2的厚度之和，即，该滑动套筒4即可以实现连接楔形体底座1，隔离垫片2和自由砧头3，在热模拟试样5安装、加持之后，又可以将该滑动套筒4移向楔形体底座I以使自由砧头3能够完全露出，使设备卸载之后，自由砧头3可以随试样5—并落下。隔离垫片2位于楔形体底座I与自由砧头3之间，隔离垫片2形状与自由砧头3断面具有相同截面，并且该隔离垫片2具有导电性和一定的润滑作用，自由砧头3为扁圆柱形，与隔离垫片2可以紧密相连且当没有其他约束时可以与隔离垫片2相对滑动。滑动套筒4用于将自由砧头3附于楔形体底座上。将本实用新型安装于热模拟试验机的楔形槽内。通过设备加载装置将热模拟试样5夹持于两自由砧头3之间。在安装热模拟试样5时滑动套筒4将自由砧头3与隔离垫片2包裹在其内部且与楔形体底座I紧密相连，当试样5夹持好后，将滑动套筒4滑向自由砧头3底座使自由砧头3完全露出。当设备卸载后，加载在自由砧头3装置以及试样5的力消除，由于楔形体底座I与自由砧头3之间由具有较强润滑作用隔离垫片2相隔，且试样5与楔形体底座I的温度梯度的存在，很容易实现试样5与自由站头3 —同脱离设备,呈自由状态，试样5与自由站头3之间的温度梯度,易于使自由砧头3连同试样5 —同脱离底座入水，达到试样5快速淬火的目的，且可以重复应用自由砧头3进行下一次热模拟试验，因此，该砧头装置很好地解决了由于高温状态下难以将试样从砧头上取下的问题，实现了模拟试样5的快速淬火。此外，自由砧头3选用低成本且具有较高的高温强度钢，更换容易，大大降低了实验成本。
权利要求1.一种热模拟试样淬火用砧头，本砧头成对使用，其特征在于，该装置包括底座(I)、隔离垫片(2)、自由砧头(3)、滑动套筒(4)，底座(I)、隔离垫片(2)、自由砧头(3)依次排列，滑动套筒(4)外套于自由砧头(3)、隔离垫片(2)与底座(1)，滑动套筒(4)的长度小于底座(I)上柱形体的长度且大于自由砧头(3)与隔离垫片(2)的长度之和，隔离垫片(2)形状与自由砧头(3 )断面具有相同截面，垫片(2 )具有导电性和润滑性。
专利摘要本实用新型模拟试样淬火用砧头，本砧头成对使用，该装置包括底座、隔离垫片、自由砧头、滑动套筒四部分组成，底座、隔离垫片、自由砧头依次排列，滑动套筒外套于自由砧头、隔离垫片与底座，滑动套筒的长度小于底座上柱形体的长度且大于自由砧头与隔离垫片的长度之和，隔离垫片形状与自由砧头断面具有相同截面，垫片具有导电性和润滑性。应用本实用新型热模拟试样淬火用砧头可以很好地解决模拟试样与砧头粘连而导致淬火不及时或砧头破损的问题，其结构简单，操作容易，提高实验效率的同时，可以降低实验成本。
文档编号G01N1/42GK202676535SQ20122029222
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者赵宝纯, 李桂艳, 赵坦, 隋晓红, 杨静 申请人:鞍钢股份有限公司
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