CN208432491U - 一种形状记忆合金记忆性能及相变温度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种形状记忆合金记忆性能及相变温度测试装置，由测试介质容器、测试介质温度控制装置、测试平台三部分组成，所述测试介质温度控制装置包括加热或冷却循环通道、加热或冷却介质容器、加热控制装置、温度计I、温度计II、加热或冷却循环控制装置、加热或冷却循环泵、直接加热装置和搅拌装置，所述测试平台包括弯曲夹持装置I、弯曲夹持装置II、弯曲轨道、弯曲圆柱、测量装置I、测量装置II、样品夹持装置以及设置在弯曲轨道上的刻度。本实用新型结构简单、操作方便，能够在不同条件下测试钛镍形状记忆合金的记忆性能和相变温度，适用于普通工业化生产过程中的形状记忆合金记忆性能及相变温度测试。

Description

一种形状记忆合金记忆性能及相变温度测试装置

技术领域

本实用新型涉及记忆合金测试装置技术领域，具体为一种形状记忆合金记忆性能及相变温度测试装置。

背景技术

钛镍形状记忆合金由于具有形状记忆效应以及与之相关的超弹性，其应用范围已设计航天、航空、建筑、生物医学及日常生活等领域，特别是在生物医学领域得到了广泛的应用。形状记忆合金的记忆性能和相变温度测试不仅对其生产过程工艺控制起着关键作用，而且显著影响着钛镍形状记忆合金的应用。

目前对钛镍形状记忆合金相变温度测试的设备及方法主要有：差示扫描量热仪和电阻法。差示扫描量热仪和电阻仪测试温度范围宽、测试精度高，但设备复杂、昂贵，不能有效测试形状记忆合金的记忆性能。一般科研工作中采用差示扫描量热仪或电阻法进行形状记忆合金相变点测试，但其应用于工业化生产中大量测试时，代价过高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种形状记忆合金记忆性能及相变温度测试装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种形状记忆合金记忆性能及相变温度测试装置，由测试介质容器、测试介质温度控制装置、测试平台三部分组成；

所述测试介质温度控制装置包括加热或冷却循环通道、加热或冷却介质容器、加热控制装置、温度计I、温度计II、加热或冷却循环控制装置、加热或冷却循环泵、直接加热装置和搅拌装置；

所述测试平台包括弯曲夹持装置I、弯曲夹持装置II、弯曲轨道、弯曲圆柱、测量装置I、测量装置II、样品夹持装置以及设置在弯曲轨道上的刻度。

进一步的，所述测试介质容器和加热或冷却介质容器的外表面均设置有保温材料。

本实用新型在测试形状记忆合金丝材、板材、管材及异型材的记忆性能和相变温度时，首先根据丝材直径、板材厚度、管材直径、异型材截面尺寸确定弯曲圆柱的选取(弯曲圆柱直径一般选取为被测试对象直径或厚度等尺寸的39-49倍)，如需测试不同弯曲应变条件下钛镍形状记忆合金的记忆性能可选取不同直径的弯曲圆柱；然后将钛镍合金丝材、板材、管材及异型材夹持在测试平台上，并用可沿弯曲轨道滑动的弯曲夹持装置I、弯曲夹持装置II及样品夹持装置将丝材、板材、管材及异型材两端夹紧，将已经夹持了丝材、板材、管材及异型材的测试平台放入测试介质容器中；再将测试介质(可为水、酒精、液氮、油)加入测试介质容器中，并确保测试介质温度远远低于估计的被测试丝材、板材、管材及异型材马氏体转变中的温度；利用弯曲夹持装置I和弯曲夹持装置II上的手柄将丝材、板材、管材及异型材沿弯曲轨道弯曲至试样所处位置；打开搅拌装置及直接加热装置或加热或冷却循环控制装置；如测试介质为低温介质(如酒精和液氮的混合物)，可通过在加热或冷却介质容器中加入热水，并使其通过加热或冷却循环通道对冷却介质进行缓慢升温，如测试介质为水或油类，可通过直接加热装置对其进行升温；用标记在弯曲轨道上的刻度记录不同温度下丝材、板材、管材及异型材在测试平台的位置，某温度下试样在测试平台的位置与其原始位置之间差值的绝对值除以原始位置记为回复率；将所记录的数据做成横坐标为温度，纵坐标为回复率的曲线；回复率表示了钛镍形状记忆合金的记忆性能，对上述曲线进行处理，分别得到奥氏体转变开始温度As和奥氏体转变终了温度Af。

本实用新型在测试形状记忆合金弹簧的记忆性能和相变温度时，将钛镍合金弹簧夹持在测试平台上，样品夹持装置I和样品夹持装置II将弹簧两端夹紧，将已经夹持了弹簧的测试平台放入测试介质容器中；将测试介质(可为水、酒精、液氮、油)加入测试介质容器中，并确保测试介质温度远远低于估计的被测试弹簧的马氏体转变终了温度；利用样品夹持装置上的手柄将弹簧沿测量装置压缩；打开搅拌装置及直接加热装置或加热或冷却循环控制装置；如测试介质为低温介质(如酒精和液氮的混合物)，可通过在加热或冷却介质容器中加入热水，并使其通过加热或冷却循环通道对冷却介质进行缓慢升温，如测试介质为水或油类，可通过直接加热装置对其进行升温；用标记在测试装置上的刻度记录不同温度下弹簧在测试平台的位置；将所记录的数据做成横坐标为温度，纵坐标为回复率的曲线；回复率表示了钛镍形状记忆合金的记忆性能，对上述曲线进行处理，分别得到奥氏体转变开始温度As和奥氏体转变终了温度Af。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型结构简单、操作方便，能够在不同条件下测试钛镍形状记忆合金的记忆性能和相变温度，适用于普通工业化生产过程中的形状记忆合金记忆性能及相变温度测试。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中测试平台的结构示意图；

图3为本实用新型中相变温度为度的钛镍形状记忆合金回复率及相变温度的测试曲线；

图4为本实用新型中相变温度为度的钛镍形状记忆合金弹簧的回复率及相变温度的测试曲线。

图中：1、测试介质容器，2、保温材料，3、测试平台，4、加热或冷却循环通道，5、加热控制装置，6、温度计I，7、温度计II，8、加热或冷却循环控制装置，9、加热或冷却循环泵，10、加热或冷却介质容器，11、直接加热装置，12、搅拌装置，13、弯曲夹持装置I，14、试样I，15、弯曲轨道，16、弯曲夹持装置I，17、试样II，18、弯曲圆柱，19、测量装置I，20、测量装置II，21、样品夹持装置，22、弯曲夹持装置II，23、刻度，24、弯曲夹持装置II。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的测试对象可以是形状记忆合金丝材、板材、管材、异型材及弹簧。

实施例1：

以直径为φ1.2mm的钛镍合金丝材为测试对象，按照上述步骤测试其记忆回复率和相变温度，其中弯曲圆柱半径为50mm，冷却介质选择为水和冰，待其混合均匀并稳定达到0℃时，对丝材进行弯曲。然后打开直接加热装置11，并记录不同温度下丝材在测试平台3上的位置。将所记录的曲线以横坐标测试温度、纵坐标为回复率做曲线，并对曲线进行处理得到奥氏体转变开始温度As＝38℃和奥氏体转变终了温度Af＝44.5℃，在弯曲应变为2.4％的情况下，其回复率为98％；曲线见图3(横坐标为温度，单位℃，纵坐标为回复率，无量纲；1表示奥氏体转变开始温度As，2表示奥氏体转变终了温度Af)。

实施例2：

以外径为φ10mm的钛镍合金弹簧为测试对象，按照上述步骤测试其记忆回复率和相变温度。冷却介质选择为水和冰，待其混合均匀并稳定达到0℃时，对弹簧进行压缩。然后打开直接加热装置11，并记录不同温度下弹簧在测试平台上的位置。将所记录的曲线以横坐标测试温度、纵坐标为回复率做曲线，并对曲线进行处理得到奥氏体转变开始温度As＝30.7℃和奥氏体转变终了温度Af＝36℃，曲线见图4(横坐标为温度，单位℃，纵坐标为弹簧长度，单位mm；1表示奥氏体转变开始温度As，2表示奥氏体转变终了温度Af)。

终上所述，本实用新型结构简单、操作方便，能够在不同条件下测试钛镍形状记忆合金的记忆性能和相变温度，适用于普通工业化生产过程中的形状记忆合金记忆性能及相变温度测试。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (2)

1.一种形状记忆合金记忆性能及相变温度测试装置，其特征在于：由测试介质容器(1)、测试介质温度控制装置、测试平台(3)三部分组成；

所述测试介质温度控制装置包括加热或冷却循环通道(4)、加热或冷却介质容器(10)、加热控制装置(5)、温度计I(6)、温度计II(7)、加热或冷却循环控制装置(8)、加热或冷却循环泵(9)、直接加热装置(11)和搅拌装置(12)；

所述测试平台(3)包括弯曲夹持装置I(13、16)、弯曲夹持装置II(22、24)、弯曲轨道(15)、弯曲圆柱(18)、测量装置I(19)、测量装置II(20)、样品夹持装置(21)以及设置在弯曲轨道(51)上的刻度(23)。

2.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金记忆性能及相变温度测试装置，其特征在于：所述测试介质容器(1)和加热或冷却介质容器(10)的外表面均设置有保温材料(2)。