近期，我們公司成功交付了一臺高性能的高溫拉力試驗(yàn)機(jī)，該設(shè)備專門設(shè)計(jì)用于在900℃的高溫條件下對合金鋼進(jìn)行拉伸測試。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，必須對它們在及端溫度條件下的力學(xué)性能進(jìn)行精確評估。本文科準(zhǔn)測控小編將詳細(xì)介紹高溫拉力試驗(yàn)機(jī)的重要性、測試過程以及如何通過這些測試來確保合金鋼材料在及端溫度下的性能和安全性。
一、測試原理
高溫拉伸測試的原理是通過在控制的高溫環(huán)境下對材料施加拉伸力，以測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、測試儀器
1、萬能材料試驗(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，可延長使用壽命)；
開啟式的爐體設(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 自動控溫系統(tǒng)；
智能化 50 段可編程控制；
內(nèi)置過熱保護(hù)和熱電偶故障報(bào)警；
控溫精度:±1℃；
可選購電腦溫度控制軟件用于控制升溫曲線和導(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)致測量誤差。另一方面，材料在高溫下會發(fā)生氧化和變形，這也使得接觸式測量工具無法精確捕捉細(xì)微的變形過程。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：合金鋼
試驗(yàn)溫度：900℃
試驗(yàn)類型：拉伸
四、測試流程
步驟一、測試準(zhǔn)備
在進(jìn)行高溫合金鋼的拉伸測試之前，首先需要準(zhǔn)備以下設(shè)備和條件：
萬能材料試驗(yàn)機(jī)（搭配高溫爐）：這是進(jìn)行高溫拉伸測試的核心設(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)致的溫度干擾和測量誤差。
步驟二、試樣準(zhǔn)備
樣品名稱：合金鋼
試驗(yàn)溫度：900℃
試驗(yàn)類型：拉伸
步驟三、測試流程
試樣固定：在實(shí)驗(yàn)開始前，將合金鋼試樣固定在萬能材料試驗(yàn)機(jī)的高溫夾具中。
升溫過程：啟動高溫爐，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。
變形測量：一旦溫度穩(wěn)定，啟動高溫視頻引伸計(jì)，開始捕捉試樣表面在高溫下的變形情況。
拉伸過程：在高溫視頻引伸計(jì)的監(jiān)控下，MTS試驗(yàn)機(jī)開始對試樣施加拉伸力，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，這為分析合金鋼在高溫下的力學(xué)行為提供了直觀的圖表。
測試結(jié)束：在試樣斷裂或達(dá)到預(yù)定的拉伸程度后，測試結(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，對測試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，以評估合金鋼在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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