[实用新型]一种测量铝合金材料淬透深度的淬火试棒

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种测量铝合金材料淬透深度的淬火试棒。适用于可热处理强化铝合金材料淬透性、铝合金淬火敏感性及研发高淬透性新型铝合金及其大规格材料与构件的淬火冷却工艺的试验试样。

背景技术

将不同合金成分或相同合金成分不同状态的铝合金材料，在相同外部冷却条件下淬火，用时效后在冷却方向上材料或构件性能下降到规定值时的厚度(淬透深度)来表征可热处理强化铝合金材料的淬透性是一种非常直观的方法，目前钢铁材料已建立了一套标准的末端淬火试验方法(GB/T255-1988，ASTM A255)。对于大规格铝合金材料而言，掌握其淬透深度与冷却条件的关系具有非常重要的意义。本发明申请人曾提出过一种测量铝合金材料淬透深度的方法(中国专利200710034410.8)，所用的试样为整体圆棒结构(φ20-80mm×100-300mm)，这意味着：一方面，被测试材料的三维方向上最小的尺寸不得小于20mm，如直径20mm圆棒或20mm厚板材等；另一方面，由于试样整体结构的限制，试验时，不能测量试样棒上指定点的冷却温度随时间的变化曲线(冷却曲线)，使铝合金材料淬火敏感性研究时有效数据缺失，影响了对铝合金材料淬火冷却过程中冷却温度随时间变化规律的研究，增加了铝合金材料淬火敏感性研究的试验成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单合理、成本低、可提供测量试样棒上指定点冷却过程实时温度的测量铝合金材料淬透深度的淬火试棒。

本实用新型---一种测量铝合金材料淬透深度的淬火试棒为一截面呈圆形或方形的试样棒，一端端面开有一深度在2～15mm的阶梯式内凹面，另一端面设有一定位螺孔。

本实用新型中，所述试样棒的棒身上设有至少一个垂直于试样棒轴线的测温孔。

本实用新型中，所述试样棒的截面直径为20-60mm圆形或边长为20-60mm的正方形，长度为60-250mm。

本实用新型中，所述测温孔中设有热电偶。

本实用新型中，所述试样棒由外套、芯棒构成，所述外套一端端面开有一深度在2～15mm的阶梯式内凹面，另一端面设有定位螺孔，所述芯棒插装在所述外套中，一个端面与所述外套端面设置的阶梯式内凹面重合。

本实用新型中，所述芯棒截面为直径3～10mm圆形或边长为3～10mm正方形的被测铝合金。

本实用新型由于采用上述结构形式，具有如下优点：

1、采用圆形或正方形的试棒，便于机械加工；

2、试样尺寸小，可减少制作试样棒所需被测材料，有利于降低测试淬透深度的成本；

3、在试棒棒身上设置测温孔，在实现淬透深度测量的同时，又能测量试样棒上指定点的冷却温度随时间的变化曲线(冷却曲线)，为研究铝合金材料的淬火敏感性提供了便利条件。

4、设置阶梯式内凹面可以有效地防止喷射介质溅落到试样棒的柱面上对试样棒的冷却方式造成影响。

5、采用外套中插装芯棒的结构，进一步降低试棒的制作成本，同时，由于试样棒的外套可反复使用，从而使试验成本更低。

综上所述，本实用新型结构简单合理、加工制造容易、成本低、可提供测量试样棒上指定点冷却过程实时温度，在实施淬火深度研究的同时，可获得铝合金材料淬火敏感性数据，适用于可热处理强化铝合金材料淬透性、铝合金淬火敏感性及研发高淬透性新型铝合金及其大规格材料与构件的淬火冷却工艺的试验试样。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。

图2为本实用新型另一种实施例的结构示意图。

图3是使用本实用新型进行淬透性试验的结构示意图；

图4是使用本实用新型进行淬透性试验测量的铝合金淬透深度的硬度与距离关系曲线图。

其中：图1中，1---试样棒；

图2中，11---外套；12---芯棒；

具体实施方式：

参见附图1，本实用新型---一种测量铝合金材料淬透深度的淬火试棒1为一截面呈圆形或方形的试样棒，一端端面开有一深度在2～15mm的阶梯式内凹面5，另一端面设有一定位螺孔；所述试样棒1的棒身上设有至少一个垂直于试样棒1轴线的测温孔10；所述试样棒1的截面直径为20-60mm圆形或边长为20-60mm的正方形；