動；5)移動旋轉電子拉伸試驗機的加熱爐，直至卡具組件的夾持試樣的部分放入加熱爐的爐膛內，關閉爐膛，設定好加熱溫度后開始加熱；6)加熱到設定的溫度值后，保溫一定時間，通過電子拉伸試驗機開始對試樣進行三點彎曲試驗；7)當試樣受到的彎曲應力達到預設定值后，停止三點彎曲試驗，保持三點彎曲的恒定應變狀態(tài)；8)記錄試樣的三點彎曲狀態(tài)下的彎曲應力隨時間的變化情況。
[0022]步驟5)中的加熱溫度為90~110°C，步驟7)中的應力的預設定值為530~550MPa。
[0023]為了能夠進行高溫環(huán)境下的試驗，加熱爐12與卡具有一定的配合要求。加熱爐12采用上下均具有開口的結構形式，使得卡具的用于安裝固定試樣的部分能夠處于加熱爐的內部，上、下拉桿可以在加熱爐的對應的上開口 13、下開口 14處進行上下活動，以對試樣加載。
[0024]下面以在SHIMADZU (島津)AG-1250KN精密萬能拉伸試驗機做高溫下的鈹銅合金板狀試樣三點彎曲應力松弛試驗為例，具體試驗操作步驟:(1)首先將上拉桿1帶有螺紋的一端通過螺紋連接安裝固定到電子拉伸試驗機的上橫梁上，然后下拉桿1帶有螺紋的一端也通過螺紋連接安裝固定到電子拉伸試驗機的下橫梁上；(2)將上卡具的支撐部的一端插入上拉桿1的U形槽并通過上連接銷連接固定，下卡具支撐架9的一端插入下拉桿的U形槽并通過下連接銷連接固定；(3)在安裝上卡具的支撐部之前，先拆卸卡板10，通過電子拉伸試驗機的控制面板調節(jié)上橫梁的上下位移距離，使支撐部的下框板可以穿過下卡具支撐架，再將卡板10安裝固定，形成封閉的框形結構，這樣上、下框形閉合結構的模架沿上下方向通過嵌套方式連接起來；(4)通過調節(jié)上橫梁的上下位移來調節(jié)卡具的位置以及上、下框架()分別對應支撐部、支撐架)之間的相對距離，保證卡具能安全平穩(wěn)放入電阻絲加熱爐中加熱，卡具沿上下方向位移時，卡具要與加熱爐的爐膛內壁保持安全距離；5)將鈹銅合金材料的板狀試樣放置到上框形模架的兩個下加載壓頭上，再次通過電子拉伸試驗機的控制面板調節(jié)上、下框架之間的相對距離，通過上加載壓頭壓緊試樣，保證上、下加載壓頭之間的板狀試樣在移動和加熱過程中平穩(wěn)不晃動。(6)移動旋轉電子拉伸試驗機的電阻絲加熱爐，直到能將卡具安全放入爐膛內，關上電阻絲加熱爐爐膛，在電子拉伸試驗機的控制柜輸入面板上設定溫度100°C，開始加熱；(7)加熱到設定溫度100°C后，保溫lOmin，然后通過電子拉伸試驗機開始三點彎曲試驗；(8)當試樣受到的彎曲應力達到預設定值540MPa后，停止三點彎曲試驗程序，使板狀試樣在溫度100°C和初始彎曲應力540MPa條件下保持三點彎曲的恒定應變狀態(tài)；(9)通過觀察電子拉伸試驗機的示數(shù)顯示屏，并記錄鈹銅合金板狀試樣在溫度100°C和初始彎曲應力為540MPa時三點彎曲狀態(tài)下的彎曲應力隨時間變化情況；(10)根據記錄數(shù)據，繪制鈹銅合金彎曲應力松弛曲線，分析鈹銅合金板狀試樣在溫度100°C和初始彎曲應力為540MPa時三點彎曲狀態(tài)下的應力松弛行為。
[0025]在其它實施例中，試樣的加熱溫度值可以為90或110°C ;彎曲應力值也可為530或550MPa。在其它實施例中，加熱后的試樣的保溫時間也可為8min或12min，根據試樣材料不同選取試驗所要求的合理的數(shù)值即可。
【主權項】
1.高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)，其特征在于:包括電子拉伸試驗機、用于夾裝試樣的卡具組件、在試驗過程中對試樣進行加熱的加熱爐，所述電子拉伸試驗機包括上橫梁、下橫梁，所述卡具組件包括上卡具、下卡具，所述上卡具的上部與上橫梁連接、下部上設有對試樣由下至上施加載荷的兩個下加載壓頭，所述兩個下加載壓頭左右間隔設置，所述下卡具的下部與下橫梁連接、上部上設有對試樣由上至下施加載荷的上加載壓頭，所述上加載壓頭處于所述兩個下加載壓頭之間，上加載壓頭與下加載壓頭之間形成用于安裝試樣的安裝空間。2.根據權利要求1所述的高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述上卡具包括上拉桿、支撐部，所述上拉桿的上端與所述上橫梁連接，所述上拉桿的下部與所述支撐部鉸接連接，所述兩個下加載壓頭設置在支撐部上。3.根據權利要求2所述的高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述支撐部為框架結構，所述支撐部包括U型框，所述U型框包括上框板、下框板及連接上框板、下框板的豎框板，所述下拉桿的下部與上框板鉸接，所述兩個加載壓頭設置在下框板上。4.根據權利要求3所述的高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述支撐部還包括豎向的卡板，所述卡板與所述U型框可拆連接，所述卡板與所述U型框形成矩形框架結構。5.根據權利要求2所述的高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述下卡具包括下拉桿及支撐架，所述下拉桿的下端與所述下橫梁連接，所述上加載壓頭設置在支撐架上，所述支撐架與所述支撐部分別在下橫梁、上橫梁的帶動下做相對運動。6.根據權利要求5所述的高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述下拉桿的上部與支撐架的下部鉸接。7.根據權利要求6所述的高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述支撐架為矩形框，所述支撐架包括上框梁、下框梁，所述上加載壓頭位于上框梁上。8.使用如權利要求1所述的高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)的高溫三點彎曲試驗方法，其特征在于:包括以下步驟，1)分別將上卡具、下卡具安裝在電子拉伸試驗機的上橫梁、下橫梁上；2)調整上橫梁、下橫梁的上下位移，以使卡具組件能夠平穩(wěn)放入加熱爐中；3)將待試驗的試樣放在上卡具的兩個下加載壓頭上；4)通過調節(jié)上、下卡具的相對距離，使下卡具上的上加載壓頭壓緊試樣，保證試樣在移動卡具組件和加熱過程中平穩(wěn)不晃動；5)移動旋轉電子拉伸試驗機的加熱爐，直至卡具組件的夾持試樣的部分放入加熱爐的爐膛內，關閉爐膛，設定好試驗所需加熱溫度后開始加熱；6)加熱到設定的溫度值后，保溫一定時間，通過電子拉伸試驗機開始對試樣進行三點彎曲試驗；7)當試樣受到的彎曲應力達到預設定值后，停止三點彎曲試驗，保持三點彎曲的恒定應變狀態(tài)；8)記錄試樣的三點彎曲狀態(tài)下的彎曲應力隨時間的變化情況。9.根據權利要求8所述的高溫三點彎曲試驗方法，其特征在于:在上述步驟8)之后，根據記錄的數(shù)據，繪制彎曲應力松弛曲線并分析應力松弛行為。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)及試驗方法，高溫三點彎曲試驗系統(tǒng)包括電子拉伸試驗機、卡具組件、對試樣進行加熱的加熱爐，電子拉伸試驗機包括上橫梁、下橫梁，卡具組件包括上卡具、下卡具，上卡具的上部與上橫梁連接、下部上設有兩個下加載壓頭，兩個下加載壓頭左右間隔設置，下卡具的下部與下橫梁連接、上部上設有上加載壓頭，上加載壓頭與下加載壓頭之間形成用于安裝試樣的安裝空間。在試驗時，通過調節(jié)上下卡具的位置，卡具組件的用于夾裝試樣的部分可以放入加熱爐的爐膛中，對試樣進行加熱。通過本試驗系統(tǒng)可以測得高溫環(huán)境下的試樣的彎曲特性，分析出三點彎曲狀態(tài)下的應力松弛行為。
【IPC分類】G01N3/20
【公開號】CN105424499
【申請?zhí)枴緾N201510878826
【發(fā)明人】宋克興, 趙亞永, 楊少丹, 張學賓, 國秀花, 張彥敏, 趙培峰, 張興淵, 張素霞, 李曉孟, 齊敏杰, 王迎鮮, 宋宇
【申請人】河南科技大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月4日