CN111077178B - 一种高通量喷淬试样装卡装置 - Google Patents
一种高通量喷淬试样装卡装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111077178B CN111077178B CN202010047215.4A CN202010047215A CN111077178B CN 111077178 B CN111077178 B CN 111077178B CN 202010047215 A CN202010047215 A CN 202010047215A CN 111077178 B CN111077178 B CN 111077178B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- support
- rotating shaft
- hole
- quenching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims abstract description 55
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本发明公开一种高通量喷淬试样装卡装置，属于金属材料淬火冷却性能表征以及材料加工领域，该装置包括手柄、转轴
、紧固螺丝、支架、试样座、指针、转轴
、刻度盘、支座，该装置可以调整端淬实验中试样端部与喷射水柱之间的喷淬角度，并且单次最多可以同时对多个试样进行实验，和传统实验方法相比，大幅提升了实验效率，另外，通过模拟实际生产过程中工况条件，为优化生产工艺提供了理论支撑。
Description
技术领域
本发明属于金属材料淬火冷却性能表征以及材料加工领域，特别是涉及一种高通量喷淬试样装卡装置。
背景技术
材料高通量实验是在短时间内完成批量样品的制备与表征，其核心思想是将传统材料研究中的顺序迭代改为并行处理，以提高材料研发效率。通过多年的发展，材料高通量实验设备已经取得了较大的进展，可有效地提高材料研发的效率以及加速材料的筛选和优化。
热处理作为加工制造业中十分重要的基础工艺技术之一，通过改善金属材料内部的显微组织来改善金属材料的性能，在充分发挥材料潜能，节约能源等方面上发挥着无可替代的作用。金属构件热处理一般包括退火、正火、淬火和回火四种。调质处理（淬火+回火）可以提高金属材料的强度、硬度、耐磨性等力学性能，是金属构件热处理强化的最重要的手段之一。端淬实验是将金属材料试样加热奥氏体化后，对其一端面喷水冷却后沿轴线方向测出硬度-距水冷端距离的关系曲线的测定方法。由于Jominy端淬法简便可靠，因此被许多国家选做标准方法用来测定钢的淬透性和淬硬性。现有淬火实验装卡装置一次只能装载一个试样，效率低下，如何提高淬火实验的效率成为急需解决的问题。
淬火过程冷却速度太大容易在工件内部产生内应力，严重时会导致工件变形甚至开裂。在实际生产中，一般采用油淬、喷淬等冷速较小的冷却介质或冷却方法替代浸淬，保证在获得淬火组织的同时，尽量降低工件的变形和内应力。在喷淬过程中，冷却介质的流量、喷射角度和间歇频率等工艺参数是影响淬火效果的关键工艺参数，但目前仍然缺乏相关的实验设备对喷淬条件下金属材料的淬硬性和淬透性进行表征。
在专利CN204211770U“钢淬透性的端淬实验装置”中，针对现有的喷淬实验的装卡装置无法将小尺寸试样固定的问题，提出了一种针对小尺寸试样的端淬实验装置，该装置操作方便，测试准确，但该装置一次只能进行单个试样的实验，并且只能进行轴向淬透性实验，无法对其他实验影响因素例如喷射角度等进行研究。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种高通量喷淬试样装卡装置，可应用在喷淬实验模拟装置中，用于模拟喷淬实验影响淬火结果的因素，其中可以通过控制试样偏转角度达到控制端淬实验中喷淬角度的目的，模拟实际生产过程中的工艺条件，还可以增加一次实验的试样个数，提高了实验效率。本发明通过以下技术方案实现：
一种高通量喷淬试样装卡装置，包括手柄1、转轴
2、紧固螺丝3、支架4、试样座6、指针7、转轴
8、刻度盘9、支座10；
手柄1设置在转轴
2一端，支架4为中空套筒结构，转轴
2另一端穿过支架4后与试样座6一端连接，试样座6另一端和转轴II8连接，转轴II8与支座10轴连接；试样座6上设有多个试样孔5；
指针7设置在试样座6靠近支座10的一端，刻度盘9设置在支座10上；
支架4套筒结构上设有与中空结构连通的孔，紧固螺丝3设置在孔内。
所述试样孔5顶端埋头孔结构设计，底端阶梯孔结构设计。
所述刻度盘9的0刻度线与静止时的试样座6中轴线、指针7在同一条直线上，试样座6的偏转角度为±15°，最小可测量范围为2.5°。
本发明试样装卡装置可应用于喷淬实验模拟装置中，其中支架4与支座10两侧分别设有支撑架，支撑架上设有螺栓孔，可与喷淬实验模拟装置上的支架和螺栓孔相互配合，通过螺栓固定，将试样装卡装置固定在喷淬实验模拟装置上，达到装载淬火试样的目的。
本发明试样装卡装置可以通过调整试样座6的偏转角度模拟喷淬实验过程中喷淬角度，在实验结束后，根据GB/T225-2006对试样进行处理检测。通过对比检测结果，可以得到不同喷淬角度对喷淬实验的影响。
本发明取得的进步意义在于，试样座喷射角度可以调整，用来模拟实际生产过程中的喷淬角度，筛选最佳喷淬角度；试样座中心对称轴，与指针，刻度盘在同一直线上，实时反映试样的偏转角度；另外，试样孔增加了埋头孔与阶梯孔设计，方便试样拿取，同时保证了试样放置的稳定性；试样座上有多个试样孔，最多可一次性对多个试样进行喷淬实验，提高实验效率，可以同时放置国标样与非国标样；可以为优化生产工艺提供大量数据和最佳实验条件，缩短了实验周期，提高实验效率。
附图说明
图1为实施例1装置的结构示意图；
图2为实施例1装置的俯视图；
图3为实施例1装置的刻度盘示意图；
图中，1-手柄1；2-转轴
；3-紧固螺丝；4-支架；5-试样孔；6-试样座；7-指针；8-转轴
；9-刻度盘；10-支座10。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种高通量喷淬试样装卡装置，如图1、2、3所示，包括手柄1、转轴
2、紧固螺丝3、支架4、试样孔5、试样座6、指针7、转轴
8、刻度盘9、支座10；
手柄1固定焊接在转轴
2一端，支架4为中空套筒结构，转轴
2穿过支架4后另一端与试样座6一端固定连接，试样座6另一端和转轴II8固定连接，转轴II8与支座10轴连接；转轴II8转动不会带动支座10动；支架4与支座10两侧分别设有支撑架，支撑架上设有螺栓孔，可与喷淬实验模拟装置上的支架和螺栓孔相互配合，通过螺栓固定，将试样装卡装置固定在喷淬实验模拟装置上；
指针7垂直设置在试样座6靠近支座10的一端，刻度盘9设置在支座10上，刻度盘9的0刻度线与静止时的试样座6中轴线、指针7在同一条直线上，指针7随试样座6偏转，可通过指针7在刻度盘9上的偏转角度，得到试样座6的偏转角度；
支架4套筒结构上设有与中空结构连通的孔，紧固螺丝3设置在孔内，紧固螺丝3底部可以与转轴
2侧面接触，拧紧紧固螺丝3，紧固螺丝3底部可以将转轴
2压紧进行固定，防止转轴
2带动试样座6转动，反之，松开紧固螺丝3，转轴
2可以自由转动；试样座6上设有4个试样孔5，试样孔5顶端埋头孔结构设计，底端阶梯孔结构设计，指针7的偏转角度为±15°，刻度盘9的范围是-15°～+15°，最小可测量范围为2.5°。
实施例2
本实施例以SA508-3钢、42CrMo钢、S34MnV钢和5CrNiMoV钢为例来说明实施例1高通量喷淬试样装卡装置的使用方法，具体步骤如下：
根据国标GB/T225-2006制备尺寸为直径25mm，长度为100mm的SA508-3钢、42CrMo钢、S34MnV钢和5CrNiMoV钢4个试样，加热至860℃，保温30min，保温结束后，将4个试样同时取出，拧松紧固螺丝3，通过手柄1转动转轴
2、转轴
8带动试样座6偏转至正10º，拧紧紧固螺丝3，紧固螺丝3底部可以将转轴
2压紧进行固定，防止转轴
2转动，将试样座6固定，将试样放入位于试样座6上的试样孔5中，进行喷淬实验，喷淬40min，喷淬结束后自然冷却至室温，取出试样，调节紧固螺丝3，松开转轴
2，转动手柄1，将试样座6恢复原位，根据GB/T225-2006对试样进行处理检测，分析结果。
实施例3
本实施例以A668钢为例来说明实施例1高通量喷淬试样装卡装置的使用方法，具体步骤如下：
根据国标GB/T225-2006制备4个尺寸为直径25mm，长度为100mm的A668钢试样，将4个试样分别加热至860℃、880℃、900℃和920℃，保温30min，保温结束后，将4个试样同时取出，拧松紧固螺丝3，通过手柄1转动转轴
2、转轴
8带动试样座6偏转至负15º，拧紧紧固螺丝3，紧固螺丝3底部可以将转轴
2压紧进行固定，防止转轴
2转动，将试样座6固定，将试样放入位于试样座6上的试样孔5中，进行喷淬实验，喷淬40min，喷淬结束后自然冷却至室温，取出试样，调节紧固螺丝3，松开转轴
2，转动手柄1，将试样座6恢复原位，根据GB/T225-2006对试样进行处理检测，分析结果。
Claims (2)
1.一种高通量喷淬试样装卡装置，其特征在于，根据GB/T225-2006对多个试样进行检测，包括手柄（1）、转轴
（2）、紧固螺丝（3）、支架（4）、试样孔（5）、试样座（6）、指针（7）、转轴
（8）、刻度盘（9）、支座（10）；
手柄（1）设置在转轴
（2）一端，支架（4）为中空套筒结构，转轴
（2）另一端穿过支架（4）后与试样座（6）一端连接，试样座（6）另一端和转轴II（8）连接，转轴II（8）与支座（10）轴连接；试样座（6）上设有多个试样孔（5）；
指针（7）设置在试样座（6）靠近支座（10）的一端，刻度盘（9）设置在支座（10）上；
支架（4）套筒结构上设有与中空结构连通的孔，紧固螺丝（3）设置在孔内；
试样孔（5）穿透试样座（6），试样孔（5）顶端为埋头孔结构，底端为阶梯孔结构；
支架（4）与支座（10）两侧分别设有支撑架，支撑架上设有螺栓孔，与喷淬实验模拟装置上的支架和螺栓孔相互配合，通过螺栓固定，将试样装卡装置固定在喷淬实验模拟装置上，达到装载淬火试样的目的。
2.根据权利要求1所述一种高通量喷淬试样装卡装置，其特征在于，刻度盘（9）的0刻度线与静止时的试样座（6）中轴线、指针（7）在同一条直线上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010047215.4A CN111077178B (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种高通量喷淬试样装卡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010047215.4A CN111077178B (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种高通量喷淬试样装卡装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111077178A CN111077178A (zh) | 2020-04-28 |
| CN111077178B true CN111077178B (zh) | 2021-09-24 |
Family
ID=70323507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010047215.4A Active CN111077178B (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种高通量喷淬试样装卡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111077178B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103983657A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-13 | 江苏鑫露新材料股份有限公司 | 一种淬火油冷速衰退快速模拟装置及其模拟方法 |
| CN108676977A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-19 | 上海电机学院 | 一种测定铝合金淬透性的淬火装置和方法 |
| CN109613045A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-12 | 西安建筑科技大学 | 一种热处理淬火液毒性试验装置及方法 |
| CN209542498U (zh) * | 2019-03-07 | 2019-10-25 | 山东科技大学 | 气雾淬火装置、零件界面传热系数的测试系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004051546A1 (de) * | 2004-10-22 | 2006-05-04 | Ald Vacuum Technologies Ag | Verfahren zum verzugsarmen Härten von metallischen Bauteilen |
| JP6750116B2 (ja) * | 2016-10-27 | 2020-09-02 | ノベリス・インコーポレイテッドＮｏｖｅｌｉｓ Ｉｎｃ． | 金属鋳造及び圧延ライン |
| CN208995537U (zh) * | 2018-09-11 | 2019-06-18 | 昆明理工大学 | 一种可控水空间歇端部淬火模拟试验装置 |
-
2020
- 2020-01-16 CN CN202010047215.4A patent/CN111077178B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103983657A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-13 | 江苏鑫露新材料股份有限公司 | 一种淬火油冷速衰退快速模拟装置及其模拟方法 |
| CN108676977A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-19 | 上海电机学院 | 一种测定铝合金淬透性的淬火装置和方法 |
| CN109613045A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-12 | 西安建筑科技大学 | 一种热处理淬火液毒性试验装置及方法 |
| CN209542498U (zh) * | 2019-03-07 | 2019-10-25 | 山东科技大学 | 气雾淬火装置、零件界面传热系数的测试系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111077178A (zh) | 2020-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | An analysis of stress concentrations caused by shot peening and its application in predicting fatigue strength | |
| CN108693061B (zh) | 一种基于次摆线进给轨迹的硬脆材料划痕实验方法 | |
| CN106018458B (zh) | 一种差温轧制的热模拟方法 | |
| CN108549320B (zh) | 一种基于粗糙度的钛合金铣削参数和刀具磨损控制方法 | |
| CN115200492B (zh) | 一种测定齿轮钢渗层马氏体相变动力学参数的方法 | |
| Jin et al. | Characteristics of crack front stress fields in three-dimensional single edge cracked plate specimens under general loading conditions | |
| CN101923026B (zh) | 一种t型裂纹冲击韧性测试方法 | |
| CN111077178B (zh) | 一种高通量喷淬试样装卡装置 | |
| CN108676977A (zh) | 一种测定铝合金淬透性的淬火装置和方法 | |
| CN106769584A (zh) | 一种冲击磨损试验用试件夹具、试验设备及试验方法 | |
| CN101063676B (zh) | 一种弹簧钢脱碳层深度的无损检测方法 | |
| CN106248715A (zh) | 热模拟试验确定淬火冷却速度的试验方法 | |
| WO2020177259A1 (zh) | 气雾淬火装置、零件界面传热系数的测试系统及测试方法 | |
| CN108710747B (zh) | 确定1Cr12Ni2WMoVNb马氏体不锈钢燃气轮机叶片喷丸强化最优参数的方法 | |
| CN105203383A (zh) | 一种简单可行的发蓝断口检验方法 | |
| Bai et al. | Improvement of surface integrity and precision by ultrasonic peening hole edge chamfer of aluminum 7050 | |
| CN106225969A (zh) | 一种用于木材质量控制的锯材干燥应力评价方法 | |
| Petit‐Renaud | Optimization of the shot peening parameters | |
| CN119475991A (zh) | 一种弱刚性纯铜平面构件时变多因素下变形预测方法 | |
| CN110018046B (zh) | 一种节约型双相不锈钢中trip效应致塑性增量的表征方法 | |
| CN110082233A (zh) | 一种用于18Cr2Ni4WA钢加工紧固件布氏硬度的预检测方法 | |
| CN112146914A (zh) | 拉紧螺杆钢棒调质后力学性能检测的抽样、取试棒及取试样方法 | |
| CN204976339U (zh) | 一种摆锤冲击试样切割用夹具 | |
| CN220854109U (zh) | 一种用于低速风洞测试的两自由度模型支撑装置 | |
| CN219417289U (zh) | 一种水平电子探针试样的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |