一种金属蠕变性能测试的方法技术

本申请提供了一种金属蠕变性能测试方法，所述方法通过对试样加载初始轴向应力后，以相同的时间间隔，依次增加与初始轴向应力相同的轴向应力，直到所述试样断裂；然后利用称重传感器和线性可变差动变压器对应力、应变数据进行实时采集，将所述数据传输到计算机中，利用软件对所述数据进行处理，绘制出所述试样的蠕变曲线；利用得到的蠕变曲线，得到最小蠕变速率，再根据幂定律公式，做出最小蠕变速率

【技术实现步骤摘要】
一种金属蠕变性能测试的方法


[0001]本申请涉及金属性能测试
，特别是涉及一种金属蠕变性能测试的方法。

技术介绍

[0002]“蠕变”是指，在相对较高的温度下，材料在长时间的载荷下抵抗变形或破坏的能力。在实际生产应用中，一些金属材料需要在室温或相对高温下，在固定或无固定载荷下长期使用，而蠕变行为对金属材料的长时间稳定工作至关重要，因此，明确金属材料在不同压力和温度下的工作寿命，才能够避免过度的蠕变或蠕变破坏。
[0003]目前，对于金属蠕变性能的测试，主要是测定金属在不同压力和温度下的蠕变指数。而传统方法需要使用多个样品进行蠕变指数的测试，而多个样品测量往往会由于样品间差异导致测量结果的准确性差异，并且蠕变测量时间长。因此，开发一种快速测试金属蠕变性能的方法，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种金属蠕变性能测试的方法，用以解决蠕变性能测试使用样品多、测试时间长的问题。
[0005]本申请提供了一种金属蠕变性能测试方法，其包括以下步骤：
[0006](1)将待测金属试样固定于蠕变形变量测试设备的试样室，将温度传感器依次对准所述样品的上、中、下三个位置；
[0007](2)调整所述蠕变形变量测试设备的高度，选择蠕变形变量测量测试杆，以持续测量蠕变形变；
[0008](3)将所述试样加热到预设测试温度；
[0009](4)对所述试样加载初始轴向应力后，以相同的时间间隔，依次增加与所述初始轴向应力相同的轴向应力，直到所述试样断裂；
[0010]利用称重传感器和线性可变差动变压器对应力、应变数据进行实时采集，将所述数据传输到计算机中，利用软件对所述数据进行处理，绘制出所述试样的蠕变曲线；
[0011](5)利用步骤(4)得到的蠕变曲线，得到最小蠕变速率，再根据幂定律公式，做出最小蠕变速率
‑
蠕变应力对数图，获得蠕变指数。
[0012]在本申请的一些实施方式中，所述时间间隔为0.5
‑
5h。
[0013]在本申请的一些实施方式中，所述初始轴向应力为所述待测金属试样的屈服应力的2％
‑
8％。
[0014]在本申请的一些实施方式中，测试温度范围为25
‑
1500℃。
[0015]在本申请的一些实施方式中，所述试样的尺寸为(2
‑
20)mm
×
(2
‑
20)mm
×
(20
‑
200)mm。
[0016]在本申请的一些实施方式中，将所述试样固定于蠕变形变量测试设备的试样室之前，所述方法还包括：
[0017]调试所述蠕变形变量测试设备的准确度，使所述蠕变形变量测试设备的分辨率小于0.0001mm；
[0018]调试所述加热设备，使测试温度和显示温度的温差小于5℃；
[0019]检测应力加载，使实验应力值和加载应力值的误差小于1％。
[0020]在本申请的一些实施方式中，将所述试样固定于蠕变形变量测试设备的试样室之后，所述方法还包括：
[0021]检测所述蠕变形变量测试设备与所述加热设备在轴向方向的平行度。
[0022]本申请提供的金属蠕变性能测试的方法，采用阶梯式测试方法，通过对同一个样品，在同一测试温度下，以相同的时间间隔，在相同的施加应力变化步骤下，得到一系列待测金属的蠕变曲线，继而进一步得到待测金属的蠕变指数。本申请的测试方法仅使用一个试样，避免了多个试样测量时由于试样间差异导致测量结果准确性差异的问题；而且，本申请的测试方法测试时间短、测试过程简便，利用此方法测试金属蠕变性能更高效。
[0023]当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。
[0025]图1为实施例1的蠕变曲线图；
[0026]图2为实施例2的蠕变曲线图；
[0027]图3为实施例1
‑
2的最小蠕变速率
‑
蠕变应力对数图；
[0028]图4为实施例3的蠕变曲线图；
[0029]图5为实施例4的蠕变曲线图；
[0030]图6为实施例5的蠕变曲线图；
[0031]图7为实施例6的蠕变曲线图；
[0032]图8为实施例7的蠕变曲线图；
[0033]图9为实施例8的蠕变曲线图；
[0034]图10为实施例3
‑
8的最小蠕变速率
‑
蠕变应力对数图；
[0035]图11为实施例9的蠕变曲线图；
[0036]图12为实施例10的蠕变曲线图；
[0037]图13为实施例9
‑
10的最小蠕变速率
‑
蠕变应力对数图。
具体实施方式
[0038]为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图和实施例，对本申请进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]本申请提供了一种金属蠕变性能测试方法，其包括以下步骤：
[0040](1)将待测金属试样固定于蠕变形变量测试设备的试样室，将温度传感器依次对准所述试样的上、中、下三个位置；
[0041]在本申请的一些实施方式中，对所述试样的尺寸不做特别限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要满足本申请目的即可，例如，所述试样的尺寸可以为(2
‑
20)mm
×
(2
‑
20)mm
×
(20
‑
200)mm。
[0042]在本申请的一些实施方式中，将待测金属试样通过夹具固定于蠕变形变量测试设备的试样室中，夹具的使用能够保证试样在蠕变测试过程中的固定。在本申请中，对夹具的大小、种类不做特别限定，本领域技术人员可以根据上述试样的尺寸选择夹具，只要满足本申请目的即可。在本申请中，对蠕变形变量测试设备不做特别限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要满足本申请目的即可。
[0043]在本申请的一些实施方式中，将温度传感器依次对准所述样品的上、中、下三个位置，用来监测不同位置的试样温度，当所述试样的上、中、下三个位置均达到预设测试温度时，即达到试样的热平衡，热平衡后，可以对试样开始加载轴向应力。在本申请中，对温度传感器的种类不做特别限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要满足本申请目的即可。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属蠕变性能测试方法，其包括以下步骤：(1)将待测金属试样固定于蠕变形变量测试设备的试样室，将温度传感器依次对准所述试样的上、中、下三个位置；(2)调整所述蠕变形变量测试设备的高度，选择蠕变形变量测量测试杆，以持续测量蠕变形变；(3)将所述试样加热到预设测试温度；(4)对所述试样加载初始轴向应力后，以相同的时间间隔，依次增加与所述初始轴向应力相同的轴向应力，直到所述试样断裂；利用称重传感器和线性可变差动变压器对应力、应变数据进行实时采集，将所述数据传输到计算机中，利用软件对所述数据进行处理，绘制出所述试样的蠕变曲线；(5)利用步骤(4)得到的蠕变曲线，得到最小蠕变速率，再根据幂定律公式，做出最小蠕变速率
‑
蠕变应力对数图，获得蠕变指数。2.根据权利要求1所述的金属蠕变性能测试方法，其中，所述时间间隔为0.5
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5h。3.根据权利要求1所述的金属蠕变性能测试方法，其中，所述初始轴向应力为所述待测金属试样的屈服应力的2％
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【专利技术属性】
技术研发人员：史可人，姚惠琴，康盆伟，薛平，
申请(专利权)人：宁夏医科大学，
类型：发明
国别省市：