CN207742194U - 一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，包括设置于蠕变试验机高温炉炉膛内的电极板、固定杆、绝缘夹与导电块，所述固定杆与蠕变试验机的夹持杆固连且固定杆与夹持杆垂直，两块电极板平行相对设置且分别位于夹持杆所夹试样的横向两侧，本实用新型利用将静电场引入金属蠕变时效处理过程中，以用来研究在金属蠕变时效处理过程中静电场对材料微观结构的影响，通过绝缘夹具的设置，使电极板和试样保持绝缘，使蠕变试验机符合了静电场辅助金属蠕变时效处理的条件，简单方便又可靠，成本低廉。两电极板之间的距离可调节，静电场强度可改变，适用范围广，实用性强。

Description

一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置

技术领域

本实用新型涉及辅助外场调控金属材料热处理技术领域，特别的，涉及一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置。

背景技术

时效成形主要是指将时效与成形相结合，通过时效来提高合金的强度，改善组织性能，并利用金属的蠕变特性来得到所需的成形件，实现对合金外形和组织性能的协同控制，进而提出了蠕变时效成形理论。

静电场对固态相变的影响与其它外场作用不同，主要是由于静电场的施加过程中没有电流的产生。目前关于静电场对固态相变的影响机理较为普遍的理论是：认为静电场改变了金属表面的化学势能，对金属内部的电荷和电子分布产生影响，并使空位、位错等缺陷带上(正或负)电荷。强静电场的施加使金属材料表层成为带电层，与金属内部之间带电缺陷(如空位、位错)会产生交互作用。由于在金属表层施加了正电荷，使得带负电的空位向表面聚集，从而在表层形成空位浓度差，加速了空位的移动。

为了探究静电场对金属蠕变时效处理的影响，在金属蠕变时效过程中会对试样施加静电场，再检测试验后试样的蠕变量及力学性能，进而验证静电场对金属蠕变时效处理的影响(即静电场对材料微观结构，比如位错、空位的运动，溶质原子的偏聚等)，现有技术中并没有关于静电场辅助金属蠕变时效试验装置的公开资料，而现有技术中可用于金属蠕变时效试验的试验机并不是为静电场辅助金属蠕变时效处理设计的，现有的蠕变试验机没有配套的能够形成静电场的构件，因此，现有的蠕变试验机不能用于静电场辅助金属蠕变时效试验，现有技术中需要一种简单方便的用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，以便于探究静电场对金属蠕变时效过程的影响。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，包括设置于蠕变试验机高温炉炉膛内的电极板1及电极板安装组件，所述电极板安装组件包括固定杆2、绝缘夹3与导电块4，所述固定杆与蠕变试验机的夹持杆5上端固连且固定杆与夹持杆垂直，所述绝缘夹为分别设置在固定杆两端的两个，两个绝缘夹上分别夹设有一块所述电极板，两块电极板平行相对设置且分别位于夹持杆所夹试样7的横向两侧，两个绝缘夹与各自所夹的电极板之间各夹设有一块所述导电块，所述导电块连接有直流电源。

进一步的，所述固定杆2包括对称接续设置的分杆一21与分杆二22，所述绝缘夹中的一个与分杆一连接，另一个与分杆二连接，分杆一及分杆二靠近夹持杆的一端均设置有与夹持杆外圆柱面匹配的半圆槽23，分杆一与分杆二通过两个半圆槽对接成一个与夹持杆外圆柱面匹配的圆柱孔，分杆一及分杆二于半圆槽的径向两边缘均设置有延伸边24，延伸边上设置有通孔一25，分杆一与分杆二通过穿过延伸边上的通孔一的螺栓一26接续成一根整体的固定杆。

进一步的，所述分杆一与分杆二的底部均设有T型导槽27，T型导槽的长度方向与分杆一及分杆二的长度方向一致，所述绝缘夹顶部设有与T型导槽滑动匹配的T型块31，分杆一与分杆二所分别连接的两个绝缘夹可在T型导槽的导向下分别沿分杆一与分杆二的长度方向来回移动，而实现两电极板之间的距离的调节，进而可改变电场强度。

进一步的，所述绝缘夹底部设用于夹持电极板的夹头32，夹头的横截面呈U形结构，夹头上设有贯穿夹头所包括的两块夹板30的通孔二33，两块夹板通过穿过通孔二的螺栓二34实现夹紧力的调节，夹设在夹头中的电极板对应通孔二的位置设置有供螺栓二穿过的通孔三。

进一步的，两块夹板30的内侧分别设有凹槽一301与凹槽二302，凹槽一与凹槽二设置在对应通孔二的位置，所述导电块一端嵌设在凹槽一中，导电块另一端伸至凹槽一外并用于连接高压直流电源，导电块对应通孔二的位置设置有供螺栓二穿过的通孔四，所述凹槽二用于插入调节块6，调节块对应螺栓二的位置设置有U型让位缺口61，调节块用于使夹设在夹头中的电极板与导电块接触更紧密。

进一步的，所述导电块伸至凹槽一外的一端朝远离电极板的方向偏斜，使导电块伸至凹槽一外的部分与位于凹槽一内的部分之间带有夹角，一方面对导电块有限位作用，另一方面防止导电块与电极板之间发生干涉并便于连接高压直流电源。

优选的，所述导电块伸至凹槽一外的部分与位于凹槽一内的部分之间夹角为90°。

优选的，所述绝缘夹的材质采用耐高温的材料，如聚四氟乙烯。

所述电极板材质为不锈钢，所述导电块材质为铜。

本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型利用安装在蠕变试验机夹持杆径向两侧的两极板对试样提供了静电场，将静电场引入金属蠕变时效处理过程中，以用来研究在金属蠕变时效处理过程中，静电场对材料微观结构(即静电场对材料微观结构，比如位错、空位的运动，溶质原子的偏聚等)的影响，通过绝缘夹具的设置，使电极板和试样保持绝缘，使蠕变试验机符合了静电场辅助金属蠕变时效处理的条件，简单方便又可靠，成本低廉。

本实用新型中，固定杆所包括的分杆一与分杆二底部均设置有T型导槽，绝缘夹可在T型导槽的导向下分别沿分杆一与分杆二的长度方向来回移动，而实现两电极板之间的距离的调节，改变电场强度，可产生不同电场强度的静电场，适用范围广。

本实用新型中，用于连接电极板的导电块伸至绝缘夹外的一端朝远离电极板的方向偏斜，一方面对导电块有限位作用，便于导电块的定位安装，另一方面防止导电块与电极板之间发生干涉并便于连接高压直流电源，结构设计精妙，实用性强。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置整体结构主视图；

图2是本实用新型优选实施例的固定杆与绝缘夹的连接结构图；

图3是本实用新型优选实施例的绝缘夹的立体结构图；

图4是本实用新型优选实施例的绝缘夹与导电块及调整块的装配效果图；

图5是本实用新型优选实施例的绝缘夹与调整块的装配效果图。

图中：1-电极板，2-固定杆，21-分杆一，22-分杆二，23-半圆槽，24-延伸边，25-通孔一，26-螺栓一，27-T型导槽，3-绝缘夹，30-夹板，301-凹槽一，302-凹槽二，31-T型块，32-夹头，33-通孔二，34-螺栓二，4-导电块，41-导线，42-通孔四，5-夹持杆，6-调节块，61-U型让位缺口，7-试样。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1～图5，一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，包括设置于蠕变试验机高温炉炉膛(炉膛在图中未示出)内的两块电极板1及电极板安装组件，电极板安装组件包括固定杆2、两块绝缘夹3与两块导电块4，固定杆与蠕变试验机的夹持杆5上端固连且固定杆与夹持杆垂直，绝缘夹为分别设置在固定杆两端的两个，两个绝缘夹上分别夹设有一块电极板，两块电极板平行相对设置且分别位于夹持杆所夹试样7的横向两侧，两个绝缘夹与各自所夹的电极板之间各夹设有一块导电块，导电块通过导线41连接有高压直流电源。

本实施例中，固定杆2包括对称接续设置的分杆一21与分杆二22，绝缘夹中的一个与分杆一连接，另一个与分杆二连接，分杆一及分杆二靠近夹持杆的一端均设置有与夹持杆外圆柱面匹配的半圆槽23，分杆一与分杆二通过两个半圆槽对接成一个与夹持杆外圆柱面匹配的圆柱孔，分杆一及分杆二于半圆槽的径向两边缘均设置有延伸边24，每条延伸边上设置有两个通孔一25，分杆一与分杆二通过穿过延伸边上的通孔一的螺栓一26接续成一根整体的固定杆。需要调节固定杆的角度时，只需拧松螺栓一，即可转动分杆一与分杆二，调整好位置后，再拧紧螺栓一即可，简单方便。

本实施例中，分杆一与分杆二的底部均设有T型导槽27，T型导槽的长度方向与分杆一及分杆二的长度方向一致，绝缘夹顶部设有与T型导槽滑动匹配的T型块31，分杆一与分杆二所分别连接的两个绝缘夹可在T型导槽的导向下分别沿分杆一与分杆二的长度方向来回移动，而实现两电极板之间的距离的调节，进而可改变电场强度。

本实施例中，绝缘夹底部设用于夹持电极板的夹头32，夹头的横截面呈U形结构，夹头上设有贯穿夹头所包括的两块夹板30的通孔二33，两块夹板通过穿过通孔二的螺栓二34实现夹紧力的调节，夹设在夹头中的电极板对应通孔二的位置设置有供螺栓二穿过的通孔三(通孔三在图中未示出)。

本实施例中，两块夹板30的内侧分别设有凹槽一301与凹槽二302，凹槽一与凹槽二设置在对应通孔二的位置，导电块一端嵌设在凹槽一中，导电块另一端伸至凹槽一外并用于连接高压直流电源，导电块对应通孔二的位置设置有供螺栓二穿过的通孔四42，凹槽二用于插入调节块6，调节块对应螺栓二的位置设置有U型让位缺口61，调节块用于使夹设在夹头中的电极板与导电块接触更紧密。

本实施例中，导电块伸至凹槽一外的一端朝远离电极板的方向偏斜，使导电块伸至凹槽一外的部分与位于凹槽一内的部分之间带有夹角，一方面对导电块有限位作用，另一方面防止导电块与电极板之间发生干涉并便于连接高压直流电源。

参见图4，本实施例中，导电块伸至凹槽一外的部分与位于凹槽一内的部分之间夹角为90°。

本实施例中，绝缘夹的材质采用聚四氟乙烯。

本实施例中，电极板材质为不锈钢，导电块材质为铜。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，其特征在于，包括设置于蠕变试验机高温炉炉膛内的电极板(1)及电极板安装组件，所述电极板安装组件包括固定杆(2)、绝缘夹(3)与导电块(4)，所述固定杆与蠕变试验机的夹持杆(5)上端固连且固定杆与夹持杆垂直，所述绝缘夹为分别设置在固定杆两端的两个，两个绝缘夹上分别夹设有一块所述电极板，两块电极板平行相对设置且分别位于夹持杆所夹试样(7)的横向两侧，两个绝缘夹与各自所夹的电极板之间各夹设有一块所述导电块，所述导电块连接有高压直流电源。

2.根据权利要求1所述的一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，其特征在于，所述固定杆(2)包括对称接续设置的分杆一(21)与分杆二(22)，所述绝缘夹中的一个与分杆一连接，另一个与分杆二连接，分杆一及分杆二靠近夹持杆的一端均设置有与夹持杆外圆柱面匹配的半圆槽(23)，分杆一与分杆二通过两个半圆槽对接成一个与夹持杆外圆柱面匹配的圆柱孔，分杆一及分杆二于半圆槽的径向两边缘均设置有延伸边(24)，延伸边上设置有通孔一(25)，分杆一与分杆二通过穿过延伸边上的通孔一的螺栓一(26)接续成一根整体的固定杆。

3.根据权利要求2所述的一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，其特征在于，所述分杆一与分杆二的底部均设有T型导槽(27)，T型导槽的长度方向与分杆一及分杆二的长度方向一致，所述绝缘夹顶部设有与T型导槽滑动匹配的T型块(31)，分杆一与分杆二所分别连接的两个绝缘夹可在T型导槽的导向下分别沿分杆一与分杆二的长度方向来回移动，而实现两电极板之间的距离的调节，进而可改变电场强度。

4.根据权利要求1所述的一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，其特征在于，所述绝缘夹底部设有用于夹持电极板的夹头(32)，夹头的横截面呈U形结构，夹头上设有贯穿夹头所包括的两块夹板(30)的通孔二(33)，两块夹板通过穿过通孔二的螺栓二(34)实现夹紧力的调节，夹设在夹头中的电极板对应通孔二的位置设置有供螺栓二穿过的通孔三。

5.根据权利要求4所述的一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，其特征在于，两块夹板(30)的内侧分别设有凹槽一(301)与凹槽二(302)，凹槽一与凹槽二设置在对应通孔二的位置，所述导电块一端嵌设在凹槽一中，导电块另一端伸至凹槽一外并用于连接高压直流电源，导电块对应通孔二的位置设置有供螺栓二穿过的通孔四，所述凹槽二用于插入调节块(6)，调节块对应螺栓二的位置设置有U型让位缺口(61)，调节块用于使夹设在夹头中的电极板与导电块接触更紧密。

6.根据权利要求5所述的一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，其特征在于，所述导电块伸至凹槽一外的一端朝远离电极板的方向偏斜，使导电块伸至凹槽一外的部分与位于凹槽一内的部分之间带有夹角，一方面对导电块有限位作用，另一方面防止导电块与电极板之间发生干涉并便于连接高压直流电源。

7.根据权利要求6所述的一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，其特征在于，所述导电块伸至凹槽一外的部分与位于凹槽一内的部分之间夹角为90°。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，其特征在于，所述绝缘夹的材质采用聚四氟乙烯。

9.根据权利要求1～7中任意一项所述的一种用于静电场辅助金属蠕变时效试验的装置，其特征在于，所述电极板材质为不锈钢，所述导电块材质为铜。