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原位拉伸冷热台在金属材料高低温力学性能测试中的应用

发布时间:2022-03-09      点击次数:566

随着现代各行业的飞速发展,越来越多的金属材料需要在低温环境中使用,如低温压力容器、桥梁、建筑材料等,因此对于这些材料的各项力学性能的准确测量也就显得至关重要,尤其是试样的屈服强度、抗拉强度、延伸率和面缩率等拉伸性能指标。

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如:液体火箭发动机的结构材料除了承受高温冲击外,由于液氢(沸点-253℃)、液氧(沸点-183℃)等低温贮存推进剂的存在,还有超低温(-100℃以下)环境要求,故液体火箭发动机理想的结构材料需要具备优良的低温力学性能;用于低温手术的医疗器械,使用液氮对患者的局部肉体进行低温瞬时低温冷冻,使得肉体固化后进行快速和无痛手术。

文天精策仪器科技拉伸试验机冷热台,作为可适配多数拉伸试验机的低温试验平台,通过准确控温,实现不同环境温度下材料的力学性能测试,从而准确的考察不同变形温度下材料的力学性能,为其在复杂环境温度下的服役,提供数据支撑。

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拉伸机冷热台降温过程


超低温单向拉伸试验

对金属材料而言,其服役温度显著影响其力学性能。部分金属在超低温(77 K)条件下时,其断裂强度、延伸率等会显著提升。并且相比高温成形工艺会造成材料的氧化的缺点,低温下的成形工艺则不存在这样的问题,这为金属材料成形工艺的成形能力提升,提供了新的途径。

·材料的硬化、脆化

·材料的塑性变形能力改变

·材料的塑性变形能力改变

·材料的应变分布演化更加均匀

·材料的塑性变形机制发生变化

超低温单向拉伸试验检测试样在单向应力状态下,温度对其力学性能与变形机制的影响。

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降温程序控制过程


295 K77 K下纯铜的单向拉伸应力-应变曲线

研究内容及关键点:

·拉伸试验机冷热台的温控算法可准确控制变形所需温度;

·拉伸试验机冷热台可适配大多数万能试验机实现低温拉伸试验,准确测试材料的低温力学性能;

·拉伸试验机冷热台的氮气回流除雾技术与可视窗口,可结合DIC测试技术实现超低温变形过程中应变的实时监测;

·通过设置拉伸试验机参数,可实现变温单向拉伸试验,测试复杂温度环境下材料的力学性能。

文天精策仪器科技拉伸试验机冷热台:可与各种万能试验机适配,在试验过程中通过文天精测拉伸试验机冷热台中的温控程序,实现实时控温,进行不同变形温度下的单向拉伸试验力学性能测试。并且,通过设置拉伸过程中的实验参数,完成试样在复杂变温环境下的力学性能测试,指导在复杂温况下材料的服役。




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