[发明专利]一种材料应变原位EBSD观察试验用夹具及该试验方法

权利要求书

1.一种材料应变原位EBSD观察试验用夹具，其特征在于，用于夹持薄片/膜状金属试样或金属丝试样，包括夹头，夹持夹具和定位螺栓，其中：

所述夹头为U型夹头，所述的U型夹头夹持端表面设有圆孔，用于与夹持夹具固定；

所述的夹持夹具包括上夹具和下夹具，所述的上夹具包括上夹具夹持端，所述的上夹具夹持端表面设有圆孔，所述的上夹具中心设有方形观察口，用于进行试样观察；

所述的下夹具用于放置试样，具体包括下夹具夹持端和下夹具平行段，所述的下夹具夹持端表面设有圆孔；

所述的U型夹头夹持端表面圆孔，上夹具夹持端表面圆孔和下夹具夹持端表面圆孔孔径一致，所述的上夹具和下夹具夹持试样后，采用定位螺栓，通过圆孔与夹头固定，其中：

当所述的材料应变原位EBSD观察试验用夹具夹持金属丝试样时，所述的下夹具平行段两端设有金属丝试样固定端头，用于金属丝试样缠绕固定。

2.根据权利要求1所述的一种材料应变原位EBSD观察试验用夹具，其特征在于，所述的薄片/膜状金属试样厚度为0.01～5mm。

3.根据权利要求1所述的一种材料应变原位EBSD观察试验用夹具，其特征在于，所述的夹头尾端为圆柱状，所述的圆柱状尾端为螺纹设置，用于与试验装置进行拧紧固定。

4.根据权利要求1所述的一种材料应变原位EBSD观察试验用夹具，其特征在于，所述的下夹具平行段中点位置设有热电偶插槽，用于放置热电偶，所述的插槽深度≤热电偶厚度，以保证试样固定后，热电偶与试样充分接触，进行温度测量，且使试样保持水平放置，便于进行试样观察。

5.根据权利要求1所述的一种材料应变原位EBSD观察试验用夹具，其特征在于，所述的上夹具观察口两侧均设有刻度，形成刻度尺，包括刻度起始点和刻度终点，试样拉伸过程中，所述的刻度尺随着试样拉伸而左右滑动，用于试样拉伸时的尺寸观察、测量与定位，其中，所述的两侧刻度尺刻度为反向设置，即一侧刻度尺刻度起始点与对向刻度尺刻度终点相对应。

6.一种材料应变原位EBSD观察试验方法，采用权利要求1所述的夹具，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1，试样安装：

(1)开启共聚焦显微观察设备，并确认拉伸炉非真空状态后，开启炉盖，安装试样，其中：

当为薄片/膜试样时：将试样夹具左右两侧的定位螺栓松开，将薄片试样夹具放入到拉伸炉试样仓，调整到最佳位置后，拧紧左右两侧的定位螺栓，试样安装完毕；

当为金属丝试样时：将试样夹具左右两侧的定位螺栓松开，将金属丝试样左右两侧分别缠绕在试样夹具的金属丝试样固定端头，完成金属丝试样固定；

(2)将热电偶片贴合设置于试样表面；

(3)将试样夹具与拉伸炉的拉伸模块连接：

(4)将试样夹具左侧夹头尾端与拉伸炉左侧传动杆螺栓拧紧固定，将夹持夹具左侧伸入试样夹具左侧U型夹头内，插入定位螺栓，完成试样左侧固定；

(5)将左侧夹具移动至拉伸炉内，并将试样夹具右侧夹头尾端与拉伸炉右侧传动杆螺栓拧紧固定，将夹持夹具右侧伸入试样夹具右侧U型夹头内，插入定位螺栓，调节试样水平后，拧紧定位螺栓，完成试样右侧固定，调整试样在炉内位置，使试样处于观察窗中间位置，试样安装完成；

步骤2，试样拉伸与EBSD观察：

(1)通过拉伸压缩控制器将加载力和位移归零，并且输入实验需要的加载力量程及加载速率等实验参数；

(2)盖上炉盖，保证密封性，打开气体控制单元，打开惰性气体通路控制阀，抽真空，通入惰性气体，反复三次抽真空与惰性气体通入操作，保证实验炉体内的纯净度；

(3)编制实验程序，开始实验；观察拉伸过程中试样的局部变化，对待观察区域进行定位与拉伸成像；

(4)实验结束后，将带有拉伸试样的夹具取出；

(5)将带有拉伸试样的夹具放入扫描电镜样品台上，倾转70度后，将EBSD探头伸入样品仓中；

(6)找到试样待观察区域，将电子束对待观察实验区进行扫描，生成EBSD观察图像；

(7)扫描电镜实验观察结束后，将带有拉伸试样的夹具取出，再次放入激光共聚焦显微镜拉伸炉中，调节左右连壁杆使试样位于光镜观察窗的中心位置；

(8)确定实验区域，再次拉伸一定的比率，重复4-8实验步骤，分别测量不同延伸率下材料相同位置的应变情况；

(9)实验结束，对实验结果进行整理和分析，完成材料应变原位EBSD观察试验。