[发明专利]一种袖珍式多功能合金凝固热台及使用方法

说明书

本发明提出一种袖珍式多功能合金凝固热台及使用方法，包括热台主体和热台密封盖，热台主体内设有实验腔，热台主体一侧设有开口，热台密封盖与热台主体连接处设有密封装置保证实验腔的密封性，实验腔内设有电场组件、磁场组件、测温组件、调温组件和样片夹持组件，样片夹持组件位于实验腔中心，电场组件、磁场组件、测温组件和调温组件均分布在样片夹持组件四周。本发明产生的有益效果是：实验腔内设有多种实验条件调控组件，可以对凝固影响条件进行多样化调控，方便观察各种条件对合金的凝固影响；本发明使得合金的凝固实验在电场或者磁场的调控下的微观组织演化过程得以观测。

技术领域

本发明涉及实验教学设备技术领域，特别是指一种袖珍式多功能合金凝固热台及使用方法。

背景技术

凝固微观组织是连接合金成分与性能的桥梁，准确认识和把握合金凝固微观组织的形成机理、主导因素与控制途径，有利于精确控制和设计材料组织结构以提高材料的综合性能，对合金性能的提升具有重要的工程指导意义。金属合金的凝固组织决定着合金铸件的力学性能以及后续加工过程。凝固组织的形成受到许多因素的影响，包括温度、冷速、合金成分、环境压力、气氛条件以及电场和磁场等。由于凝固设备的限制，大多数凝固实验都集中在温度、冷速和合金成分的控制上，很难施加电场或者磁场来对凝固组织的形成进行调控，这就限制了开发具有更优性能的合金的可能性。

发明内容

本发明提出一种袖珍式多功能合金凝固热台及使用方法，解决了现有技术中凝固实验无法施加电场或磁场进行调控的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种袖珍式多功能合金凝固热台，包括热台主体和热台密封盖，热台主体内部设有实验腔，热台主体一侧设有开口，热台密封盖与热台主体的开口配合连接，实验腔内设有电场组件、磁场组件、测温组件、调温组件和样片夹持组件，样片夹持组件位于实验腔中心，电场组件、磁场组件、测温组件和调温组件均分布在样片夹持组件四周，实验腔内设有多种实验条件调控组件，可以对凝固影响条件进行多样化调控，方便观察各种条件对合金的凝固影响。

所述的热台密封盖中心设有通光孔Ⅰ，热台主体上设有通光孔Ⅱ，通光孔Ⅰ与通光孔Ⅱ相对应，通光孔方便X射线穿过并且便于对样片的观察。

所述的电场组件包括电极座和电极片，电极座对称设置在实验腔两侧，电极片与电极座活动连接，电极座与电极座插口连接，电极座插口设置在热台主体上，磁场组件包括线圈，线圈对称设置在实验腔两侧，电极片与样片或线圈连接，电极片与样片连接对样片施加电场，或电极片与线圈连接对样片施加磁场。

所述的样片夹持组件包括样片台和样片夹片，样片台位于实验腔中心，样片夹片对称设置在样片台两侧，样片置于样片台上，样片夹片固定样片。

所述的测温组件包括热电偶，热电偶贴附在样片台上并与热电偶插口连接，热电偶插口设置在热台主体上，热电偶实时测量样片温度。

所述的调温组件包括加热丝和冷却管道，加热丝铺设在样片台内部并从样片台内引出与加热丝插口连接，冷却管道包括热台冷却管道和密封盖冷却管道，热台冷却管道环设在热台主体内壁上，密封盖冷却管道环设在热台密封盖内壁上，冷却管道通入冷水降温。

所述的热台主体外部设有进水口和出水口，热台主体的进水口和出水口分别与热台冷却管道相连通，热台密封盖外部设有进水口和出水口，热台密封盖的进水口和出水口分别与密封盖冷却管道相连通。

所述的热台主体外部设有进气口和出气口，进气口和出气口对称布置，进气口和出气口分别与实验腔相连通，可以对实验腔内通入惰性气体。

所述合金凝固热台使用方法的步骤如下：

步骤一，打开热台密封盖，将样片用样片夹片夹设在样片台上，并将热电偶贴附在样片台上，电极片与样片或线圈连接；

步骤二，关上热台密封盖；

步骤三，从进气口向实验腔内通入惰性气体，从出气口排出实验腔内的空气；