JPH0566186A - 曲げ強度試験機用治具 - Google Patents
曲げ強度試験機用治具Info
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- JPH0566186A JPH0566186A JP4704891A JP4704891A JPH0566186A JP H0566186 A JPH0566186 A JP H0566186A JP 4704891 A JP4704891 A JP 4704891A JP 4704891 A JP4704891 A JP 4704891A JP H0566186 A JPH0566186 A JP H0566186A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
- G01N33/388—Ceramics
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の室温用の曲げ強度試験機でも、高温で
の曲げ強度試験が容易に行なえるようにした曲げ強度試
験機用治具を提供する。 【構成】 試験片を収容するための収容部を内部に形成
した治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞する
ための断熱蓋とからなる。治具本体中の収容部近傍にヒ
ータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、収容部
内に試験片を測定状態に支持するための下部支点を設け
た。断熱蓋における収容部の開口と対応する箇所にクロ
スヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔を設け
た。また、治具本体、下部支点および断熱蓋をセラミッ
クスから形成した。
の曲げ強度試験が容易に行なえるようにした曲げ強度試
験機用治具を提供する。 【構成】 試験片を収容するための収容部を内部に形成
した治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞する
ための断熱蓋とからなる。治具本体中の収容部近傍にヒ
ータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、収容部
内に試験片を測定状態に支持するための下部支点を設け
た。断熱蓋における収容部の開口と対応する箇所にクロ
スヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔を設け
た。また、治具本体、下部支点および断熱蓋をセラミッ
クスから形成した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、曲げ強度試験機に用い
られて試験片を収容するための治具に係り、詳しくは高
温曲げ強度を容易に行なえるようにした曲げ強度試験機
用治具に関する。
られて試験片を収容するための治具に係り、詳しくは高
温曲げ強度を容易に行なえるようにした曲げ強度試験機
用治具に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、新素材の開発が進むなかで、セラ
ミックス材料も種々の物性を有するものが開発され、多
くの用途に用いられている。このようなセラミックスに
あっては、特に構造用セラミックス材料の場合種々の物
性の中でも曲げ強度が極めて重要な特性の一つとなって
おり、研究開発においてだけでなく、実際に利用される
ときにも必ず測定される物性となっている。ところで、
従来セラミックス材料の曲げ強度を測定するためには、
例えば図4に示すような室温用の曲げ強度試験機1が用
いられている。この曲げ強度試験機1は、試料容器2に
試験片を入れ、加圧クロスヘッド3を下降させて該クロ
スヘッド3の下端部で試験片を押圧し、試験片が破壊さ
れた時の応力などを調べるのものである。
ミックス材料も種々の物性を有するものが開発され、多
くの用途に用いられている。このようなセラミックスに
あっては、特に構造用セラミックス材料の場合種々の物
性の中でも曲げ強度が極めて重要な特性の一つとなって
おり、研究開発においてだけでなく、実際に利用される
ときにも必ず測定される物性となっている。ところで、
従来セラミックス材料の曲げ強度を測定するためには、
例えば図4に示すような室温用の曲げ強度試験機1が用
いられている。この曲げ強度試験機1は、試料容器2に
試験片を入れ、加圧クロスヘッド3を下降させて該クロ
スヘッド3の下端部で試験片を押圧し、試験片が破壊さ
れた時の応力などを調べるのものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
曲げ強度試験機にあっては以下に述べる不都合がある。
近時セラミックス材料にあっては、これを内燃機関など
の高温で使用する機械部品に用い、機械部品の耐熱性を
向上させようという試みがなされている。そのため、こ
のような部品に用いられるセラミックス材料にあって
は、室温における曲げ強度だけでなく高温における曲げ
強度も重要な物性となり、高温曲げ強度の測定が必須と
なっているのである。ところが、従来の高温曲げ強度試
験機は図4に示したような室温用の曲げ強度試験機に比
べ高価であり、また従来の高温曲げ強度試験機ではその
可動部分全体、すなわち試験片を収容する容器だけでな
くクロスヘッド等もを電気炉で覆うため装置全体が大型
となり、設地面積も大きくなるといった不都合がある。
曲げ強度試験機にあっては以下に述べる不都合がある。
近時セラミックス材料にあっては、これを内燃機関など
の高温で使用する機械部品に用い、機械部品の耐熱性を
向上させようという試みがなされている。そのため、こ
のような部品に用いられるセラミックス材料にあって
は、室温における曲げ強度だけでなく高温における曲げ
強度も重要な物性となり、高温曲げ強度の測定が必須と
なっているのである。ところが、従来の高温曲げ強度試
験機は図4に示したような室温用の曲げ強度試験機に比
べ高価であり、また従来の高温曲げ強度試験機ではその
可動部分全体、すなわち試験片を収容する容器だけでな
くクロスヘッド等もを電気炉で覆うため装置全体が大型
となり、設地面積も大きくなるといった不都合がある。
【0004】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、従来の室温用の曲げ強度
試験機でも、高温での曲げ強度試験が容易に行なえるよ
うにした曲げ強度試験機用治具を提供することにある。
で、その目的とするところは、従来の室温用の曲げ強度
試験機でも、高温での曲げ強度試験が容易に行なえるよ
うにした曲げ強度試験機用治具を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の曲げ試験機用治
具では、試験片を収容するための収容部を内部に形成し
た治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞するた
めの断熱蓋とからなり、前記治具本体中の収容部近傍に
ヒータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、前記
収容部内に試験片を測定状態に支持するための下部支点
を設け、前記断熱蓋における収容部の開口と対応する箇
所にクロスヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔
を設け、かつ前記治具本体、下部支点および断熱蓋をセ
ラミックスから形成したことを前記課題の解決手段とし
た。
具では、試験片を収容するための収容部を内部に形成し
た治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞するた
めの断熱蓋とからなり、前記治具本体中の収容部近傍に
ヒータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、前記
収容部内に試験片を測定状態に支持するための下部支点
を設け、前記断熱蓋における収容部の開口と対応する箇
所にクロスヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔
を設け、かつ前記治具本体、下部支点および断熱蓋をセ
ラミックスから形成したことを前記課題の解決手段とし
た。
【0006】
【作用】本発明における曲げ強度試験機用治具によれ
ば、試験片を収容する治具本体とその断熱蓋とをセラミ
ックスで形成したので、収容部内が外気と断熱された恒
温室となる。そして、孔内にヒータを入れてこれに通電
することにより、収容部内が外気に影響されることなく
所望する温度(高温)になることから、これを従来の室
温用曲げ強度試験機に用いることにより、室温用曲げ強
度試験機による高温での曲げ強度試験が可能になる。
ば、試験片を収容する治具本体とその断熱蓋とをセラミ
ックスで形成したので、収容部内が外気と断熱された恒
温室となる。そして、孔内にヒータを入れてこれに通電
することにより、収容部内が外気に影響されることなく
所望する温度(高温)になることから、これを従来の室
温用曲げ強度試験機に用いることにより、室温用曲げ強
度試験機による高温での曲げ強度試験が可能になる。
【0007】
【実施例】図1ないし図3は本発明の曲げ強度試験機用
治具の一実施例を示す図であり、これらの図において符
号10は曲げ強度試験用治具(以下、治具と略称す
る。)である。この治具10は、試験片を収容するため
の直方体状の治具本体11と、治具本体11に被着され
る断熱蓋12とからなるもので、全体がセラミックスか
ら形成されたものである。ここで、治具本体11を形成
するセラミックスとしては、後述するようにヒータを収
容した際該ヒータの熱を効果的に試験片に伝えること、
および耐熱性に優れていることが必須となるため、公知
のセラミックスが使用されるが、好ましくは熱伝導性が
よくかつ耐クリープ性、耐熱衝撃性にも優れている窒化
硅素(Si3N4)や炭化硅素(SiC)等の非酸化物系
のものが用いられる。
治具の一実施例を示す図であり、これらの図において符
号10は曲げ強度試験用治具(以下、治具と略称す
る。)である。この治具10は、試験片を収容するため
の直方体状の治具本体11と、治具本体11に被着され
る断熱蓋12とからなるもので、全体がセラミックスか
ら形成されたものである。ここで、治具本体11を形成
するセラミックスとしては、後述するようにヒータを収
容した際該ヒータの熱を効果的に試験片に伝えること、
および耐熱性に優れていることが必須となるため、公知
のセラミックスが使用されるが、好ましくは熱伝導性が
よくかつ耐クリープ性、耐熱衝撃性にも優れている窒化
硅素(Si3N4)や炭化硅素(SiC)等の非酸化物系
のものが用いられる。
【0008】前記治具本体11には、その長手方向に沿
って長穴状の収容部13が形成されており、さらにこの
収容部13の近傍にはヒータを出し入れ自在に収容する
ための孔14が複数形成されている。収容部13は、長
方形状の開口部を有するもので、図2に示すようにその
内部底面の両側にそれぞれ凹部15,15を形成したも
のである。また、この収容部13内には温度センサ(図
示略)が設けられており、収容部13内の温度が検出で
きるようになっている。
って長穴状の収容部13が形成されており、さらにこの
収容部13の近傍にはヒータを出し入れ自在に収容する
ための孔14が複数形成されている。収容部13は、長
方形状の開口部を有するもので、図2に示すようにその
内部底面の両側にそれぞれ凹部15,15を形成したも
のである。また、この収容部13内には温度センサ(図
示略)が設けられており、収容部13内の温度が検出で
きるようになっている。
【0009】凹部15,15には、それぞれ試験片Pを
測定状態に支持するための丸棒状の下部支点16が設け
られている。これら下部支点16,16は、ともに収容
部13の長手方向と直交する方向に配置されたもので、
曲げ試験中において動かないよう凹部15内で安定した
状態に固定されたものである。なお、これら下部支点1
6,16についても、前記治具本体11および断熱蓋1
2と同様のセラミックス材料が用いられるのはもちろん
である。
測定状態に支持するための丸棒状の下部支点16が設け
られている。これら下部支点16,16は、ともに収容
部13の長手方向と直交する方向に配置されたもので、
曲げ試験中において動かないよう凹部15内で安定した
状態に固定されたものである。なお、これら下部支点1
6,16についても、前記治具本体11および断熱蓋1
2と同様のセラミックス材料が用いられるのはもちろん
である。
【0010】孔14…は、図1中二点鎖線で示すように
コイル状あるいは棒状などのヒータ17を収容するため
のもので、図3に示すように収容部13の近傍にその長
さ方向に沿って並行して配置され、かつ治具本体11の
両側面間を貫通して形成されたものである。そして、こ
のように孔14…が収容部13近傍に配置されているこ
とから、各孔14内にヒータ17がそれぞれ収容され、
ヒータ17に通電されることにより、ヒータ17からの
熱が収容部13内に短時間で伝わり、これによって収容
部13内が所望する温度に高められるのである。なお、
孔14内に収容されるヒータ17としては、例えば電熱
用ニッケルクロム線や電熱用鉄クロム線などのような抵
抗発熱体が好適に用いられる。
コイル状あるいは棒状などのヒータ17を収容するため
のもので、図3に示すように収容部13の近傍にその長
さ方向に沿って並行して配置され、かつ治具本体11の
両側面間を貫通して形成されたものである。そして、こ
のように孔14…が収容部13近傍に配置されているこ
とから、各孔14内にヒータ17がそれぞれ収容され、
ヒータ17に通電されることにより、ヒータ17からの
熱が収容部13内に短時間で伝わり、これによって収容
部13内が所望する温度に高められるのである。なお、
孔14内に収容されるヒータ17としては、例えば電熱
用ニッケルクロム線や電熱用鉄クロム線などのような抵
抗発熱体が好適に用いられる。
【0011】断熱蓋12は、図1に示すように治具本体
11における収容部13の開口部側の面を覆い、これに
より収容部13内を外気から遮断するためのもので、前
記収容部13の開口部中央と対応する箇所にクロスヘッ
ドを進退させるためのクロスヘッド用孔18を形成した
ものである。クロスヘッド用孔18は、曲げ試験機のク
ロスヘッド下端部を案内してこれを収容部13内の試験
片に当接させるためのもので、その開口形状については
任意であるが、収容部13内と外気との流通を極力避け
るためクロスヘッド下端部の横断面形状より僅かに大き
い形状のものが望ましい。
11における収容部13の開口部側の面を覆い、これに
より収容部13内を外気から遮断するためのもので、前
記収容部13の開口部中央と対応する箇所にクロスヘッ
ドを進退させるためのクロスヘッド用孔18を形成した
ものである。クロスヘッド用孔18は、曲げ試験機のク
ロスヘッド下端部を案内してこれを収容部13内の試験
片に当接させるためのもので、その開口形状については
任意であるが、収容部13内と外気との流通を極力避け
るためクロスヘッド下端部の横断面形状より僅かに大き
い形状のものが望ましい。
【0012】また、この断熱蓋12の前記孔14…開口
部と対応する側の側壁部19,19には、孔14…にヒ
ータ17…を入れた際ヒータ17…の端部(引き出し
部)を引き出すための切り欠き20,20がそれぞれ形
成されている。なお、このような治具10のうち治具本
体11を製造するには、焼結以前に孔14…を形成して
おいてもよく、また孔14…に沿って縦に三分割したも
のを用意し、これらを接合することによって治具本体1
1としてもよい。ここで、三分割したものを接合する場
合には、接合部分にも十分な耐熱性を付与するのは言う
までもない。
部と対応する側の側壁部19,19には、孔14…にヒ
ータ17…を入れた際ヒータ17…の端部(引き出し
部)を引き出すための切り欠き20,20がそれぞれ形
成されている。なお、このような治具10のうち治具本
体11を製造するには、焼結以前に孔14…を形成して
おいてもよく、また孔14…に沿って縦に三分割したも
のを用意し、これらを接合することによって治具本体1
1としてもよい。ここで、三分割したものを接合する場
合には、接合部分にも十分な耐熱性を付与するのは言う
までもない。
【0013】次に、このような構成の治具10の使用方
法について説明する。まず、図1中二点鎖線で示すよう
に治具本体11の孔14…内にそれぞれヒータ17を入
れておき、その状態で図4に示すように試料容器2の位
置に適宜な断熱材(図示略)を介して治具本体11を置
く。
法について説明する。まず、図1中二点鎖線で示すよう
に治具本体11の孔14…内にそれぞれヒータ17を入
れておき、その状態で図4に示すように試料容器2の位
置に適宜な断熱材(図示略)を介して治具本体11を置
く。
【0014】次に、治具本体11収容部13内の下部支
点16,16上に試験片をセットし、断熱蓋12を治具
本体11に被せる。この場合に、治具10を曲げ強度試
験機1の加圧クロスヘッド3の直下に配置し、予め加圧
クロスヘッド3の下端部を断熱蓋12のクロスヘッド用
孔18内に進入させておく。そして、ヒータ17…に通
電して収容部13内を所望する試験温度、例えば700
℃まで上げる。次いで、加圧クロスヘッド3を下降させ
てこれで試験片Pを押圧し、その高温曲げ強度を測定す
る。その後、ヒータ17への通電を停止して加圧クロス
ヘッド3を上昇させ、測定を終了する。
点16,16上に試験片をセットし、断熱蓋12を治具
本体11に被せる。この場合に、治具10を曲げ強度試
験機1の加圧クロスヘッド3の直下に配置し、予め加圧
クロスヘッド3の下端部を断熱蓋12のクロスヘッド用
孔18内に進入させておく。そして、ヒータ17…に通
電して収容部13内を所望する試験温度、例えば700
℃まで上げる。次いで、加圧クロスヘッド3を下降させ
てこれで試験片Pを押圧し、その高温曲げ強度を測定す
る。その後、ヒータ17への通電を停止して加圧クロス
ヘッド3を上昇させ、測定を終了する。
【0015】このような治具10にあっては、孔14…
内にそれぞれヒータ17…を入れてこれに通電すること
により、収容部13内を所望する温度に高めることがで
き、よってこれを従来の室温用曲げ強度試験機1に用い
ることにより、室温用曲げ強度試験機1による高温での
曲げ強度試験を容易に行なうことができる。
内にそれぞれヒータ17…を入れてこれに通電すること
により、収容部13内を所望する温度に高めることがで
き、よってこれを従来の室温用曲げ強度試験機1に用い
ることにより、室温用曲げ強度試験機1による高温での
曲げ強度試験を容易に行なうことができる。
【0016】なお、前記実施例では治具10を室温用曲
げ高度試験機に適用した例を示したが、本発明の治具は
高温用曲げ強度試験機にももちろん適用することがで
き、その場合には一般的な高温曲げ強度試験機のごとく
その可動部分全体を電気炉で覆って加熱する必要がな
く、前記実施例での室温用曲げ強度試験機1で行なった
操作と同様の操作で試験を行なうことができる。したが
って、例えば試験を繰り返す場合、治具を複数用意して
おくことなどにより加熱および冷却の時間を短縮するこ
とができる。
げ高度試験機に適用した例を示したが、本発明の治具は
高温用曲げ強度試験機にももちろん適用することがで
き、その場合には一般的な高温曲げ強度試験機のごとく
その可動部分全体を電気炉で覆って加熱する必要がな
く、前記実施例での室温用曲げ強度試験機1で行なった
操作と同様の操作で試験を行なうことができる。したが
って、例えば試験を繰り返す場合、治具を複数用意して
おくことなどにより加熱および冷却の時間を短縮するこ
とができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明の曲げ強度試
験機用治具は、収容部内を外気と遮断した恒温室とし、
孔内にヒータを入れてこれに通電することにより、収容
部内を外気に影響されることなく所望する温度(高温)
になし得るものであるから、これを従来の室温用曲げ強
度試験機に用いることによって室温用曲げ強度試験機に
よる高温での曲げ強度試験が可能になり、よって高価で
しかも装置全体が大型である高温用曲げ強度試験機を新
たに購入するなどの必要がなくなる。
験機用治具は、収容部内を外気と遮断した恒温室とし、
孔内にヒータを入れてこれに通電することにより、収容
部内を外気に影響されることなく所望する温度(高温)
になし得るものであるから、これを従来の室温用曲げ強
度試験機に用いることによって室温用曲げ強度試験機に
よる高温での曲げ強度試験が可能になり、よって高価で
しかも装置全体が大型である高温用曲げ強度試験機を新
たに購入するなどの必要がなくなる。
【図1】本発明の曲げ強度試験機用治具の概略構成図で
ある。
ある。
【図2】治具本体の縦断面図である。
【図3】治具本体の横断面図である。
【図4】従来の室温用曲げ強度試験機の概略構成図であ
る。
る。
10 曲げ強度試験機用治具 11 治具本体 12 断熱蓋 13 収容部 14 孔 16 下部支点 17 ヒータ 18 クロスヘッド用孔
Claims (1)
- 【請求項1】 曲げ強度試験機において試験片を収容
し、これを測定状態に支持する曲げ強度試験機用治具で
あって、試験片を収容するための収容部を内部に形成し
た治具本体とこの治具本体の収容部の開口を閉塞するた
めの断熱蓋とからなり、前記治具本体中の収容部近傍に
ヒータを出し入れ自在に収容するための孔を設け、前記
収容部内に試験片を測定状態に支持するための下部支点
を設け、前記断熱蓋における収容部の開口と対応する箇
所にクロスヘッドを進退させるためのクロスヘッド用孔
を設け、かつ前記治具本体、下部支点および断熱蓋をセ
ラミックスから形成したことを特徴とする曲げ強度試験
機用治具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4704891A JPH0566186A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 曲げ強度試験機用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4704891A JPH0566186A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 曲げ強度試験機用治具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0566186A true JPH0566186A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=12764286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4704891A Pending JPH0566186A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 曲げ強度試験機用治具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0566186A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1991
- 1991-03-12 JP JP4704891A patent/JPH0566186A/ja active Pending
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