一種用於測量金屬材料高溫蠕變性能的裝置的製作方法

2023-11-30 08:46:01 1

本發明涉及一種用於測量金屬材料高溫蠕變性能的裝置，屬於金屬材料高溫蠕變性能測試設備技術領域。

背景技術：

近年來，隨著汽車工業的飛速發展，汽車產業已經成為我國國民經濟的重要支柱之一。汽車工業的高速發展，讓排氣管用鋼得到汽車廠家越來越多的重視，也促進了排氣管用鋼的相應發展，即從最初的鑄鐵到目前的多種牌號不鏽鋼，以應對越來越嚴格的節能環保和汽車輕量化要求。

汽車排氣管主要分6段，分別為排氣前管、催化轉化器、排氣中管、前置消聲器、後置消聲器和噴氣尾管。汽車排氣系統由於直接通入發動機排出的高溫汽車尾氣，因此要求排氣管用金屬材料具有一定的抗高溫蠕變能力，尤其是排氣前管直接與發動機相連，因此排氣前管所承受的排氣溫度可高達950℃。在這種情況下，試驗測試不同金屬材料的抗高溫蠕變能力對於排氣系統用金屬材料的選材依據尤為重要。

為了驗證所選金屬材料對於排氣系統的可靠性，需要進行金屬材料高溫蠕變試驗來測試金屬材料的抗高溫蠕變能力是否滿足要求。市面上的金屬材料高溫蠕變試驗設備均造價高昂，無論是委託外部測試還是自行採購設備進行測試都需要進行大量資金投入。為了降低測試成本，就需要一種用於測量金屬材料高溫蠕變性能的裝置。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術中存在的不足，提供一種用於測量金屬材料高溫蠕變性能的裝置，能夠大幅降低金屬材料高溫蠕變性能的測試成本。

按照本發明提供的技術方案，所述用於測量金屬材料高溫蠕變性能的裝置，包括高溫爐和蠕變測試工裝，所述高溫爐包括爐體和爐門，所述蠕變測試工裝設置在爐體內，所述爐門上設有觀測通道，並安裝有測量杆；所述測量杆位於觀測通道內，中部支撐於爐門上，內端伸入蠕變測試工裝處，外端懸在觀測通道外側。

進一步的，所述觀測通道外側標有豎向的刻度。

進一步的，所述蠕變測試工裝包括平行設置的兩個支撐框架或支撐板。

進一步的，所述測量杆為陶瓷測量杆。

進一步的，所述測量杆中部利用金屬套和銷釘支撐於爐門上。

進一步的，所述測量杆外端為扁平狀。

本發明的有益效果在於：在觀測通道外側標有刻度，測量杆位於觀測通道內，中部支撐於爐門上，使用時，內端擱置在金屬試樣上，外端懸在觀測通道外側，根據槓桿原理一端下沉另一端上浮，可直接讀取移動數值，結構簡單，設計合理，操作方便，安全性高。同時，可根據不同試驗要求，測試不同金屬材料在不同溫度下的抗高溫蠕變性能大幅降低了金屬材料的高溫蠕變性能測試成本。

附圖說明

圖1為本發明使用時的結構示意圖。

圖2為本發明觀測通道外側刻度示意圖。

圖3為本發明測量杆結構示意圖。

圖中：1、爐體，2、爐門，3、觀測通道，4、測量杆，5、蠕變測試工裝，6、金屬試樣，7、刻度，8、金屬套，9、銷釘。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明。

如圖1、圖3所示：用於測量金屬材料高溫蠕變性能的裝置，包括高溫爐和用以固定金屬試樣6的蠕變測試工裝5，高溫爐包括爐體1、爐門2。蠕變測試工裝5設置在爐體1內，包括平行設置的兩個支撐框架或支撐板，簡化了裝置結構。在爐門2上設有聯通爐體1的觀測通道3。測量杆4位於觀測通道3內，在其中部利用金屬套8和銷釘9支撐於爐門2上，內端伸入蠕變測試工裝5，外端懸在觀測通道3外側，在使用時，測量杆4內端擱置在金屬試樣6上。

如圖2、圖3所示：觀測通道3外側標有豎向刻度7，可以直接讀取陶瓷測量杆4在觀測通道3處隨時間發生移動的數值，不需要另外測量，操作方便。在一個實施例中，測量杆4為陶瓷測量杆，熱穩定性好，機械強度高。測量杆4外端為扁平狀，方便精確讀數。

本發明的工作原理如下：測量杆4安裝在爐門2上，內端伸入蠕變測試工裝5，外端懸在觀測通道3外側，使用時，4內端擱置在金屬試樣6上，由於在高溫狀態下金屬試樣6在自身重力作用下中部發生下垂，而測量杆4內端同樣隨著金屬試樣6下垂而移動，此時在槓桿原理作用下，其外端上浮，通過觀測通道3外側刻度7記錄的移動數值，可以計算金屬試樣6蠕變性能。

使用本發明用於測量金屬材料高溫蠕變性能的裝置的具體操作步驟如下：

第一步，將規定尺寸的金屬試樣6安裝於蠕變測試工裝5上並將兩者放置在爐體1中。

第二步，關閉高溫爐門2，並使測量杆4的內端置於金屬試樣6頂部中部。

第三步，啟動高溫爐加熱到目標溫度。

第四步，使高溫爐保溫一定時間，並記錄測量杆4外端在觀測通道3外側隨時間發生移動的數值。

本發明結構簡單，設計合理，操作方便，安全性高，同時可根據不同試驗要求，測試不同金屬材料在不同溫度下的抗高溫蠕變性能，大幅降低了金屬材料的高溫蠕變性能測試成本。