近期，我們公司成功交付了一臺(tái)高性能的高溫拉力試驗(yàn)機(jī)，該設(shè)備專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于在900℃的高溫條件下對(duì)合金鋼進(jìn)行拉伸測(cè)試。在現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展中，高溫合金鋼因其zhuo越的高溫強(qiáng)度和抗腐蝕性能而成為航空航天、能源和化工等關(guān)鍵領(lǐng)域重要材料，這些材料能夠在及端溫度下保持其結(jié)構(gòu)完整性和功能性，對(duì)于保障工業(yè)設(shè)備的安全性和可靠性至關(guān)重要。
然而，為了確保這些材料能夠在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮其應(yīng)有的作用，必須對(duì)它們?cè)诩岸藴囟葪l件下的力學(xué)性能進(jìn)行精確評(píng)估。本文科準(zhǔn)測(cè)控小編將詳細(xì)介紹高溫拉力試驗(yàn)機(jī)的重要性、測(cè)試過(guò)程以及如何通過(guò)這些測(cè)試來(lái)確保合金鋼材料在及端溫度下的性能和安全性。
一、測(cè)試原理
高溫拉伸測(cè)試的原理是通過(guò)在控制的高溫環(huán)境下對(duì)材料施加拉伸力，以測(cè)量其在高溫下的力學(xué)性能，如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率。
二、測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 228.2-2015《金屬材料拉伸試驗(yàn)第2部分：高溫試驗(yàn)方法》
ISO 6892-2 2018 金屬材料拉伸測(cè)試高溫試驗(yàn)方法
ASTM E21-20 金屬材料高溫拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
三、測(cè)試儀器
1、萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（搭配高溫爐）
高溫爐介紹：
a、爐體結(jié)構(gòu)
爐體采用雙層殼體結(jié)構(gòu)，并帶有風(fēng)冷系統(tǒng)，保證殼體表面溫度小于60℃；
用高純氧化鋁纖維作為爐膛材料，并且表面涂有進(jìn)口高溫氧化鋁涂層(可提高加熱效率和延長(zhǎng)使用壽命)；
加熱元件:摻鉬鐵鉻鋁合金(表面涂有氧化鋯涂層，可延長(zhǎng)使用壽命)；
開(kāi)啟式的爐體設(shè)計(jì)，方便更換爐管和取放樣件。
b、溫控系統(tǒng)
包含一款溫度控制器；
PID 自動(dòng)控溫系統(tǒng)；
智能化 50 段可編程控制；
內(nèi)置過(guò)熱保護(hù)和熱電偶故障報(bào)警；
控溫精度:±1℃；
可選購(gòu)電腦溫度控制軟件用于控制升溫曲線(xiàn)和導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
2、高溫夾具
3、高溫視頻引伸計(jì)
注：在高溫環(huán)境下，傳統(tǒng)的機(jī)械引伸計(jì)很難穩(wěn)定工作，且容易受到溫度的干擾，導(dǎo)致測(cè)量誤差。另一方面，材料在高溫下會(huì)發(fā)生氧化和變形，這也使得接觸式測(cè)量工具無(wú)法精確捕捉細(xì)微的變形過(guò)程。因此，這個(gè)時(shí)候就需要使用視頻引伸計(jì)。
4、試驗(yàn)條件
樣品名稱(chēng)：合金鋼
試驗(yàn)溫度：900℃
試驗(yàn)類(lèi)型：拉伸
四、測(cè)試流程
步驟一、測(cè)試準(zhǔn)備
在進(jìn)行高溫合金鋼的拉伸測(cè)試之前，首先需要準(zhǔn)備以下設(shè)備和條件：
萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（搭配高溫爐）：這是進(jìn)行高溫拉伸測(cè)試的核心設(shè)備，能夠提供精確的拉伸力，并與高溫爐配合使用。
高溫夾具：用于固定試樣，確保在高溫下試樣的穩(wěn)定性和安全性。
高溫視頻引伸計(jì)：用于非接觸式測(cè)量試樣在高溫下的變形，避免因接觸導(dǎo)致的溫度干擾和測(cè)量誤差。
步驟二、試樣準(zhǔn)備
樣品名稱(chēng)：合金鋼
試驗(yàn)溫度：900℃
試驗(yàn)類(lèi)型：拉伸
步驟三、測(cè)試流程
試樣固定：在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，將合金鋼試樣固定在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的高溫夾具中。
升溫過(guò)程：?jiǎn)?dòng)高溫爐，將試樣緩慢均勻地加熱至900℃。這一步驟需要精確控制升溫速率，以避免試樣因快速加熱而產(chǎn)生熱應(yīng)力。
溫度穩(wěn)定：在達(dá)到900℃后，保持溫度穩(wěn)定一段時(shí)間，確保試樣整體溫度均勻。
變形測(cè)量：一旦溫度穩(wěn)定，啟動(dòng)高溫視頻引伸計(jì)，開(kāi)始捕捉試樣表面在高溫下的變形情況。
拉伸過(guò)程：在高溫視頻引伸計(jì)的監(jiān)控下，MTS試驗(yàn)機(jī)開(kāi)始對(duì)試樣施加拉伸力，模擬實(shí)際工作條件下的應(yīng)力狀態(tài)。
數(shù)據(jù)記錄：當(dāng)試樣在拉伸力的作用下發(fā)生變形時(shí)，高溫視頻引伸計(jì)記錄下每一個(gè)細(xì)微的位移變化，這些數(shù)據(jù)對(duì)于分析材料的高溫力學(xué)性能至關(guān)重要。
數(shù)據(jù)處理：記錄的位移數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)處理后，被即時(shí)傳輸至MTS試驗(yàn)機(jī)的軟件系統(tǒng)中。
結(jié)果生成：軟件系統(tǒng)根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)生成準(zhǔn)確的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，這為分析合金鋼在高溫下的力學(xué)行為提供了直觀(guān)的圖表。
測(cè)試結(jié)束：在試樣斷裂或達(dá)到預(yù)定的拉伸程度后，測(cè)試結(jié)束。此時(shí)，關(guān)閉高溫爐，讓試樣自然冷卻至室溫。
數(shù)據(jù)整理與分析：最后，對(duì)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，以評(píng)估合金鋼在900℃高溫下的拉伸性能，包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率等關(guān)鍵參數(shù)。
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