[发明专利]一种评价金属材料韧脆转变行为的装置及方法

权利要求书

1.一种评价金属材料韧脆转变行为的装置，其特征在于，包括下模具(7)、上模具(2)、传载球(5)、加热台、万能试验机、传载杆(1)；

下模具(7)的上表面设置有凹槽，样品(6)位于所述凹槽内，上模具(2)的底部设置有凸起，所述凸起插入于圆形槽内，上模具(2)上设置有通孔，所述通孔正对样品(6)，传载球(5)位于所述通孔内，且传载球(5)与样品(6)的表面相接触，传载杆(1)的下端插入于通孔内后与传载球(5)相接触，上模具(2)上设置有槽孔，下模具(7)的表面设置有凹槽，所述凹槽与槽孔组成热电偶槽(4)；

下模具(7)位于加热台上，万能试验机的压头位于传载杆(1)的正上方，热电偶槽(4)内插入有热电偶。

2.根据权利要求1所述的评价金属材料韧脆转变行为的装置，其特征在于，上模具(2)与下模具(7)之间通过螺柱(3)相连接。

3.一种评价金属材料韧脆转变行为的方法，其特征在于，基于权利要求1所述的评价金属材料韧脆转变行为的装置，包括以下步骤：

1)对样品(6)进行预处理；

2)将样品(6)放置于圆形槽中，然后将上模具(2)与下模具(7)固定，再在通孔内放入传载球(5)，然后插入传载杆(1)，使得传载杆(1)的下端面与传载球(5)相接触，将万能试验机的压头放置于传载杆(1)的上方，并将下模具(7)放置到加热台上；

3)向热电偶槽(4)内插入于热电偶，并开启加热台，当热电偶测量得到的温度达到预设温度时进行保温；

4)通过万能试验机压头以预设应变速率对传载杆(1)进行加载，并绘制载荷-位移曲线；

5)重复步骤2)、步骤3)及步骤4)，测量不同温度下的载荷-位移曲线；

6)根据步骤5)绘制的不同温度下的载荷-位移曲线评价金属材料韧脆转变行为。

4.根据权利要求3所述的评价金属材料韧脆转变行为的方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：获取表面光亮且没有划痕的样品(6)，再将样品(6)清洗及烘干后测量样品(6)的厚度，然后进行电化学抛光，去除机械研磨时产生的应力层。

5.根据权利要求4所述的评价金属材料韧脆转变行为的方法，其特征在于，利用酒精及丙酮对样品(6)进行超声清洗，清洗时间为5min。

6.根据权利要求3所述的评价金属材料韧脆转变行为的方法，其特征在于，步骤3)中保温的时间为10min。

7.根据权利要求3所述的评价金属材料韧脆转变行为的方法，其特征在于，测量过程中的温度范围为0-500℃。

8.根据权利要求3所述的评价金属材料韧脆转变行为的方法，其特征在于，传载球(5)的半径为2mm，传载球(5)的材质为Si₃N₄。

9.根据权利要求3所述的评价金属材料韧脆转变行为的方法，其特征在于，热电偶采用双通道K型热电偶。