[发明专利]一种经济型高精度端淬实验装置和使用方法

说明书

本发明提供一种经济型高精度端淬实验装置和使用方法。包括端淬试样夹持块、上横梁、支架、下横梁、冷却介质约束板、冷却介质喷射管和底座，支架设置在地面上，支架内自上至下设置上横梁、下横梁和底座，端淬试样夹持块的中心部设置有匹配端淬试样的中部孔，端淬试样夹持块可拆卸地安装在上横梁上，上横梁、下横梁与支架的位置关系可调，端淬试样夹持块设置于上横梁后，端淬试样夹持块的中部孔与冷却介质约束板的通孔处于同一直线，冷却介质喷射管穿过底座后能够对试样淬火端进行均匀冷却。本发明以简单的结构和较低的成本，可靠地解决端淬过程中各种因素对评价结果准确性的影响。

技术领域

本发明涉及钢淬透性测试技术领域，具体而言，尤其涉及一种经济型高精度端淬实验装置和使用方法。

背景技术

目前行业内测定钢的淬透性通常采用Jominy端淬试验方法，也被许多国家用作淬透性检验的标准方法。该方法的一般流程为：将钢加热到奥氏体化温度后保温一段时间，然后从加热炉中取出，置于金属构件的圆孔内，通过向端淬试样下端喷水，在样品内部形成一个冷速梯度，然后在样品表面加工两个平行的表面，从淬火端按一定间隔向样品内部不同位置测试硬度，形成硬度-距端部距离的端淬硬度曲线。该方法具有相当的简便性，但测试过程中存在若干影响结果准确性的因素，包括：1.样品出炉时夹持工具对夹持位置温度的影响；2.样品放置不便，转移到端淬支架的时间取决于操作的熟练程度；3.金属支架与试样非淬火端直接接触，两者之间存在传热，有可能在非淬火端建立反向冷速梯度；4.淬火端水(或其他介质)流对样品端面冷却的均匀程度；5.端淬样品平行表面与样品轴线的平行度；6.加工深度等等。其中最后两个因素主要与样品的固定和加工有关，相关技术人员开发了很多种相关的固定和加工方法，此处不再赘述。为了解决各因素对评价结果准确性的影响，科技工作者们开发了一些装置或技术，但都无法同时解决上述所有因素对评价结果准确性的不利影响。

如申请号为CN02136430.3的发明专利《中高淬透性钢末端淬火装置及淬透性测定方法》通过将样品置于由耐火保温材料填充的孔内，降低了非淬火端的冷却速度，降低了上述因素3的不利影响，但该方法依然需要使用夹具手工夹持样品置入该装置，且淬火端依然采用传统的试验方法，无法解决因素1、2和因素4的影响。

申请号为CN201611164378.0的发明专利《一种末端淬火实验装置》通过移动、倾转加热炉的方式，使样品自动落入端淬实验装置，消除了因素1、2的影响，但仍采用传统的端部淬火方式，无法解决因素3、4的不利影响，同时实验装置结构复杂，可能存在可靠性和成本方面的问题。

申请号为CN88215671.3的实用新型专利《机械手式末端淬火试验机》通过光电感应方式自动完成样品夹持、喷水的过程，但实际上只解决了样品对中(因素4)和样品落位到喷水的时间一致性问题，对于解决因素1、2、3没有帮助。

申请号为CN200620085107.1的实用新型专利《多用端淬实验机》解决了冷却介质无法重复使用及喷水水柱高度受水压影响的问题，实际上降低了因素4的不利影响，但没有解决因素1、2、3的影响。

申请号为CN201820593219.0的实用新型专利《一种钢材端部淬透性试验用的试验设备》可以确保喷出的水柱均匀与钢材末端接触，但未解决因素1、2、3的影响，且结构比较复杂。

申请号为CN201921493677.8的实用新型专利《一种测试金属材料淬透性的装置》在功能上与普通的端淬实验机无本质区别，对于解决因素1、2、3、4均没有帮助。

申请号为CN202020754431.8的实用新型专利《一种端淬自动化装置》和申请号为CN202123243612.8的实用新型专利《一种钢淬透性的端淬试验装置》可以实现端淬过程的自动化，排除了人为因素的影响，但没有解决因素1、2、3、4对评价结果准确性的不利影响。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种经济型高精度端淬实验装置和使用方法，本发明能够以较低的成本从根本上解决端淬过程各因素对评价结果准确性的不利影响。