CN205580833U - 一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种截面直径2‑10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，包括圆桶和桶盖，圆桶内底侧中部设置有盲锥孔，其桶壁为空腔，上端设置有桶盖，桶盖中部设置有通孔，并设置有浇注口，下侧设置有向下凸起的弧形过渡面，空腔外壁上设有进水口和出水口，将拉伸试样一端竖直放置在制样装置中，并向空腔内通冷却水，浇注熔化的Sn金属凝固。本实用新型具有通用性，采用在圆桶外进行冷却可将金属Sn溶液凝固的时间宿短，避免了熔化的金属Sn溶液温度过高对金属材料的组织产生影响，并且桶体中锥形的盲锥孔对金属材料进行自定位，具有定位准确，保证周围凝固的Sn金属厚度均匀性，并且还具有结构简单、装置轻便小巧、装卸方便、制作成本低、省时省力等优点。

Description

一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置

技术领域

本实用新型涉及一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，属于材料分析测试金属材料样品制备技术领域。

背景技术

单向拉伸试验是金属力学性能的重要试验方法，通过该试验可以测定屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率，但是对于截面直径为2-10mm的钢丝因直径太小无法进行机加为标准试样，并且采用直接夹持钢丝的方法容易造成夹持部位断裂或损坏而无法准确获得常规力学性能指标，更无法获得准确的应力、应变数值，测试数据不准确和不可靠，精度较差，从而使求解加工指数更加困难，很难获得有效数据指导钢丝、钢绳企业生产。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，可以用于截面直径为2-10mm的钢丝拉伸试样，具有通用性，耗时短，夹持不易损坏，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为： 一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，包括圆桶和桶盖，所述圆桶内底侧中部设置有放置试样的盲锥孔，上端设置有桶盖，其桶壁为中空结构的空腔，所述桶盖中部设置有穿过试样的通孔，并在桶盖上设置有浇注口，下侧设置有向下凸起的弧形过渡面，所述空腔包括外壁和内壁，所述外壁上设有连通空腔的进水口和出水口。

优选的，上述桶盖与圆桶间通过螺纹连接，可快速的进行安装，操作方便快捷。

优选的，上述进水口设置在外壁靠近顶侧，所述出水口设置在外壁靠近底侧，与进水口方向相反，所述空腔内设置有多块一端留有缝隙的隔板，所述相邻隔板间错开设置缝隙，空腔摊开形状为蛇形结构，冷却水从圆桶一侧上部进入，从另一侧底部流出，能够对内壁冷却更佳均匀，冷却效果更好，浇注后的试样性能更好，蛇形结构的空腔，水流流动的范围更宽，内壁的冷却更加均匀，冷却效果大大提高，浇注的拉伸试样性能更好。

优选的，上述盲锥孔内径大小从2-10mm过渡，桶盖设置为不同系列，包括通孔直径2-10mm范围内不同的桶盖，通过弧形面根据拉伸试样上过渡半径确定，能够满足截面直径为2-10mm拉伸试样制样的要求。

优选的，上述浇注口为桶盖外圆设置两对称平台上的通孔，采用该结构的两浇注口，能够快速的实现浇注，并且对称平台将桶盖上端设置成扁头状，便于拧动桶盖进行装卸。

优选的，上述进水口连接有泵，所述泵连接到控制器，所述控制器连接有温度传感器，所述温度传感器连接到出水口处，通过温度传感器测试出水口的温度，当温度大于设定温度阀值时，控制器控制泵加大排处水的压力，实现浇注的快速冷却以及提高冷却效果。

本实用新型可以对钢丝截面直径为2-10mm的拉伸试样快速增粗到大于10mm以上，达到适合钢丝拉伸试样的夹持部尺寸，将直径为2-10mm的拉伸试样固定在制样装置内桶的中心，然后从浇注口将熔化的金属Sn溶液浇注到金属材料的周围，同时在冷却腔内通循环水进行冷却。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型通过圆桶和桶盖可适应截面直径为2-10mm之间的钢丝拉伸材料两端进行加粗制样，并在桶盖底侧设置向下凸起的弧形过渡面，具有通用性，采用在圆桶外进行冷却可将金属Sn溶液凝固的时间宿短，同时避免了熔化的金属Sn溶液温度过高对金属材料的组织产生影响，并且桶体中锥形的盲锥孔对金属材料进行自定位，具有定位准确，保证周围凝固的Sn金属厚度均匀性，并且本实用新型还具有结构简单、装置轻便小巧、装卸方便、操作控制方便、制作成本低、省时省力等优点，冷却水从圆桶一侧上部进入，从另一侧底部流出，能够对内壁冷却更佳均匀，冷却效果更好，浇注后的试样性能更好，蛇形结构的空腔，水流流动的范围更宽，内壁的冷却更加均匀，冷却效果大大提高，浇注的拉伸试样性能更好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图；

图3是本实用新型盖门的结构示意图；

图4是本实用新型盖门的仰视结构示意图；

图5是本实用新型的空腔展开结构示意图。

图中：1-圆桶，2-桶盖，3-空腔，4-外壁，5-内壁，6-进水口，7-出水口，8-盲锥孔，9-通孔，10-浇注口，11-平台，12-弧形过渡面，13-隔板，14-泵，15-温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对实用新型进行进一步介绍。

实施例1：一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样方法，包括以下步骤：

（1）装样：将截面直径2-10mm钢丝一端穿过制样装置的桶盖中心后抵靠在圆桶底侧中部，桶盖底部设置为弧形过渡面，弧形过渡面根据拉伸试样标准制作；

（2）制浇注液：将低熔点金属Sn放入石墨坩埚中通过箱式炉加热到232℃以上使其熔化；

（3）将步骤（2）熔化的金属Sn溶液通过浇注口浇注到步骤（1）中的圆桶中，布满金属材料的周围，待金属材料周围的金属Sn凝固后，将其从制样装置中取出，得到钢丝拉伸材料试样一端完成制样；

（4）将步骤（3）中取出的钢丝另一端重复步骤（1）-（3）中工艺完成钢丝拉伸材料试样的制样；

（5）将步骤（4）中制得的钢丝试样打磨弧形过渡面，直到与中部钢丝平滑过渡。

优选的，在制样前，在所述制样装置的圆桶和桶盖的内侧涂敷脱模材料层，从而防止金属Sn溶液和制样装置凝固在一起，方便脱模。

优选的，在制样装置的圆桶底部中心设置有定位钢丝的盲锥孔和桶盖中心设置有通孔，钢丝穿过通孔顶靠在盲锥孔中，盲锥孔和通孔竖直方向保持同轴，确保截面在2-10mm的金属材料固定在制样装置圆桶的中心，从而使金属材料样品周围凝固的金属Sn的厚度均匀。

优选的，在上述制样装置圆桶的桶壁设置通入冷却水的空腔，在所述步骤（3）中通入冷却水对浇注的金属Sn进行冷却凝固，当熔化的金属Sn溶液浇入金属材料周围时，空腔的冷却水立即将圆桶内金属Sn溶液的温度降低使其凝固，从而避免熔化的金属Sn溶液温度过高对金属材料的微观组织产生影响，同时加快了金属Sn溶液凝固的速度，缩短实验时间。

实施例2：如图1-图5所示，一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，包括圆桶1和桶盖2，所述圆桶1内底侧中部设置有放置试样的盲锥孔8，上端设置有桶盖2，其桶壁为中空结构的空腔3，所述桶盖2中部设置有穿过试样的通孔9，并在桶盖2上设置有浇注口10，下侧设置有向下凸起的弧形过渡面12，所述空腔3包括外壁4和内壁5，所述外壁4上设有连通空腔3的进水口6和出水口7。

优选的，上述桶盖2与圆桶1间通过螺纹连接，可快速的进行安装，操作方便快捷。

优选的，上述进水口6设置在外壁4靠近顶侧，所述出水口7设置在外壁4靠近底侧，与进水口6方向相反，所述空腔3内设置有多块一端留有缝隙的隔板13，所述相邻隔板13间错开设置缝隙，空腔3摊开形状为蛇形结构，，冷却水从圆桶一侧上部进入，从另一侧底部流出，能够对内壁冷却更佳均匀，冷却效果更好，浇注后的试样性能更好，蛇形结构的空腔，水流流动的范围更宽，内壁的冷却更加均匀，冷却效果大大提高，浇注的拉伸试样性能更好。

优选的，上述盲锥孔8内径大小从2-10mm过渡，桶盖2设置为不同系列，包括通孔9直径2-10mm范围内不同的桶盖，能够满足截面直径为2-10mm拉伸试样制样的要求。

优选的，上述浇注口10为桶盖2外圆设置两对称平台11上的通孔，采用该结构的两浇注口，能够快速的实现浇注，并且对称平台将桶盖上端设置成扁头状，便于拧动桶盖进行装卸。

优选的，上述进水口6连接有泵14，所述泵14连接到控制器，所述控制器连接有温度传感器15，所述温度传感器15连接到出水口7处，通过温度传感器测试出水口的温度，当温度大于设定温度阀值时，控制器控制泵加大排处水的压力，实现浇注的快速冷却以及提高冷却效果。

优选的，上述内壁5直径12mm、高10mm、壁厚3mm、底部厚3mm，外壁直径25mm、高15mm，壁厚1mm，桶盖直径10mm、高10mm，外壁可直接采用钢皮焊接制作，冷却效果更好。

实施例3：首先在制样装置圆桶内壁刷一层脱模材料，然后将截面直径2-10mm的钢丝剪切成最少5倍直径长度的初样垂直固定在制样装置圆桶和桶盖的中心，样品固定好后，将低熔点金属Sn放入石墨坩埚中通过实验室的箱式炉加入到232℃以上使其熔化，待坩埚中的金属Sn熔化后，用坩埚钳将其从箱式炉中取出放在石棉网上，为了防止坩埚因局部冷却而破裂，用坩埚钳夹取灼热的坩埚时，必须将钳尖先预热，然后用勺子将坩埚中的金属Sn溶液舀出，从制样装置中桶盖的浇注口将金属Sn溶液浇注到金属材料的周围，为了避免熔化的金属Sn溶液温度过高对金属材料的组织产生影响，同时在圆桶上的内置桶壁空腔内通冷却循环水，待熔化的金属Sn溶液均匀地凝固到金属材料的周围后，将其从制样装置中取出，用线切割机切割出拉绳试样两端锥体部。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，其特征在于：包括圆桶（1）和桶盖（2），所述圆桶（1）内底侧中部设置有放置试样的盲锥孔（8），上端设置有桶盖（2），其桶壁为中空结构的空腔（3），所述桶盖（2）中部设置有穿过试样的通孔（9），并在桶盖（2）上设置有浇注口（10），下侧设置有向下凸起的弧形过渡面（12），所述空腔（3）包括外壁（4）和内壁（5），所述外壁（4）上设有连通空腔（3）的进水口（6）和出水口（7）。

2.根据权利要求1所述的一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，其特征在于：所述桶盖（2）与圆桶（1）间通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，其特征在于：所述进水口（6）设置在外壁（4）靠近顶侧，所述出水口（7）设置在外壁（4）靠近底侧，与进水口（6）方向相反，所述空腔（3）内设置有多块一端留有缝隙的隔板（13），所述相邻隔板（13）间错开设置缝隙，空腔（3）摊开形状为蛇形结构。

4.根据权利要求1所述的一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，其特征在于：所述盲锥孔（8）内径大小从2-10mm过渡，所述桶盖（2）设置为不同系列，包括通孔（9）直径2-10mm范围内不同的桶盖。

5.根据权利要求1所述的一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，其特征在于：所述浇注口（10）为桶盖（2）外圆设置两对称平台（11）上的通孔。

6.根据权利要求1所述的一种截面直径2-10mm钢丝静态拉伸试样制样装置，其特征在于：所述进水口（6）连接有泵（14），所述泵（14）连接到控制器，所述控制器连接有温度传感器（15），所述温度传感器（15）连接到出水口（7）处。