一种Ｘ射线衍射原位分析用拉伸装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了属于材料微结构测试技术领域的一种Ｘ射线衍射原位分析用拉伸装置。主要包括样品拉伸支架，传感器支架，拉伸杆，力传感器以及信号放大器和显示仪表。样品拉伸支架、ａ拉伸杆、ｂ拉伸杆、ａ螺母和ｂ螺母为样品拉伸支架部分，能与其他部分分离。拉伸支架为整体４５号钢制作。挡板上加工有方形槽和扁圆型孔。拉伸杆为８．８级螺杆并加工为扁圆型，其一端加工为样品连接结构；传感器支架采用活动的侧板和挡板联接并与样品拉伸支架组合；力传感器、放大器以及显示仪表组成样品拉力的测量和读取系统。该装置结构简单，使用方便，成本低，而且扩展性能好。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于材料微结构测试
，特别涉及一种X射线衍射原位分析用 拉伸装置。
技术介绍
材料的力学性能(弹性，强度等)可以通过力学拉伸实验测定，其与微观组织结构 (组织，晶体，畸变，相变等)密切相关，以形状记忆合金为例，随着拉力逐渐增加，宏观不断 发生应变，即拉伸方向不断伸长，截面不断收缩，与此同时，微观组织结构也在不断发生变 化，包括，奥氏体晶粒弹塑性变形，晶格发生畸变，达到某临界应力后诱发奥氏体转变为马 氏体，继而马氏体晶粒弹塑性变形。微观变化规律对宏观性能有很大的影响，比如马氏体 相与奥氏体相两者取向关系，惯析面，宏观应力与晶格畸变量、微观应力的变化规律等。除 了形状记忆合金外，多相合金中各相承受的变形量以及由此产生的相间应力，复合材料中 纤维、颗粒增强相增强机制研究。原位观测材料微组织结构信息对研究和提高其宏观性能 (强度，加工性能，断裂，失效等)有很强的协助作用。目前，可以通过一系列静态数据进行推测，也可以通过理论模拟获得宏观力学性 能和微观组织结构的变化规律，但相比而言，原位分析可以提供更为科学系统数据。X射线衍射分析环境开放，可以较为方便的开展相关原位检测工作，而且X射线衍 射也是分析材料物相类型，含量，微观应变，相间应变，晶体取向等微观信息的有力手段。鉴于此，本专利设计并制作可用于X射线衍射原位分析的小型拉伸装置。
技术实现思路
本技术针对现有技术中材料微组织结构检测的不足提供一种X射线衍射原 位分析用拉伸装置。—种X射线衍射原位分析用拉伸装置，其特征在于该拉伸装置主要包括样品拉 伸支架，拉伸杆，力传感器，传感器支架，放大器及显示仪表六个部分；样品拉伸支架为整体制作而成，包括两挡板和两侧板，并在样品拉伸支架两挡板 上各加工一个孔，在样品拉伸支架四角加工安装孔，以便与衍射仪样品台进行连接；拉伸杆由a拉伸杆和b拉伸杆组成，a拉伸杆和b拉伸杆分别穿过样品拉伸支架挡 板上的孔，a拉伸杆和b拉伸杆均由螺杆加工，并在连接试样的一端加工了样品连接结构， 样品安装在a拉伸杆和b拉伸杆的样品连接结构上，样品拉伸支架挡板外侧a拉伸杆和b 拉伸杆上分别设置a螺母和b螺母，a螺母和b螺母用于调节样品的拉力；传感器支架由一挡板和两侧板组合而成，两侧板均安装于挡板上； 力传感器一端安装于传感器支架挡板上，另一端与a拉伸杆或b拉伸杆相连，力传 感器经放大器与显示仪表相连，由显示仪表直接读取拉伸杆传递的拉力值； 样品拉伸支架、a拉伸杆、b拉伸杆、a螺母和b螺母为样品拉伸支架部分，能与其 他部分分离。a拉伸杆和b拉伸杆在一条直线上。样品拉伸支架为整体45#钢或更高强度材料制作，一方面高强度的45#钢或更 高强度材料减小了拉伸过程中支架的变形，整体式的制作可以避免由于连接件间的间隙， 加工精度造成的支架不稳固，外加拉力不同轴等不利因素，可以降低实验的系统误差，样品 拉伸支架的侧板在强度允许的范围内其宽度由支架挡板起可减小(进行适当的降低)，并 使用圆角过渡，一方面减小支架的应力集中，另一方面增加X射线衍射分析中的探测范围 (2 θ、Ψ 角)。传感器支架采用活动式设计，便于传感器的拆装，这是由于原位分析实验中，传感 器并非一直连接其上，而是需要频繁拆装。拉伸杆(a拉伸杆和b拉伸杆)采用8. 8级高强度碳钢或更高强度材料螺杆，并加 工为扁圆形，此设计可以消除在拉伸过程中螺杆的周向力引起的样品卷曲；在其一端加工 为样品连接结构，这是因为实验用样品较小，可以直接在螺杆上加工连接结构，不仅如此， 直接加工减少了连接件，使整个装置成本降低。力传感器、放大器及显示仪表组成了样品拉力的测量和读取系统，可以使微弱的 电信号经线形放大、换算并通过仪表显示拉力值。本技术的有益效果为(1)本技术提供的X射线衍射原位分析用小型拉伸装置结构简单，使用方便， 可轻松加载于X射线衍射仪样品台上，可以在X射线衍射上进行拉伸实验，获得原位X射线 衍射数据，开展原位的微结构分析。(2)本技术具有很好的扩展功能，比如增加热场、磁场。(3)本技术除了用于原位X射线衍射分析外，还可以用于光学显微镜，电子显 微镜等原位组织形貌观察。附图说明图1是本技术组装图；图2为图1中样品拉伸支架的主视图；图3为图1中样品拉伸支架的俯视图；图4为图1中样品拉伸支架的左视图；图5为图1中拉伸杆的主视图；图6为拉伸杆的A-A剖视图；图7为拉伸杆的B-B剖视图；图中标号1_样品拉伸支架；2-a拉伸杆；3_b拉伸杆；4_a螺母；5_b螺母；6_力传 感器；7-传感器挡板；8-传感器侧板；9-c螺母；10-放大器；11-显示仪表；12-样品拉伸支 架侧板；13-样品拉伸支架挡板。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明一种X射线衍射原位分析用拉伸装置，参考图1为技术组装图，该拉伸装置主 要包括样品拉伸支架1，拉伸杆，力传感器6，传感器支架，放大器10及显示仪表11六个部分；样品拉伸支架1为整体45#钢制作而成，包括两挡板13和两侧板12，并在样品拉 伸支架1两挡板13上各加工一个孔，在样品拉伸支架1四角加工安装孔，以便与衍射仪样 品台进行连接；拉伸杆由a拉伸杆2和b拉伸杆3组成，a拉伸杆2和b拉伸杆3均采用8. 8级 高强度螺杆，并加工为扁圆形，a拉伸杆2和b拉伸杆3分别穿过样品拉伸支架1挡板上的 ？L，a拉伸杆2和b拉伸杆3在一条直线上，a拉伸杆2和b拉伸杆3均由螺杆加工，并在 连接试样的一端加工了样品连接结构，样品安装在a拉伸杆2和b拉伸杆3的样品连接结 构上，样品拉伸支架1挡板外侧a拉伸杆2和b拉伸杆3上分别设置a螺母4和b螺母5， a螺母4和b螺母5用于调节样品的拉力；传感器支架由分离的一挡板7和两侧板8组合而成，两侧板均安装于挡板7上；传 感器支架采用活动式设计，便于传感器的拆装。力传感器6 —端安装于传感器支架挡板7上，由c螺母9固定，另一端与a拉伸杆 2相连，力传感器6经放大器10与显示仪表11相连，由显示仪表11直接读取拉伸杆传递的 拉力值；样品拉伸支架1、a拉伸杆2、b拉伸杆3、a螺母4和b螺母5为样品拉伸支架部 分，能与其他部分分离。样品拉伸支架的侧板12在强度允许的范围内其宽度由挡板起可减小(进行适当 的降低)，并使用圆角过渡。样品拉伸支架1的具体的尺寸以适宜原位分析为宜，图2 7为零件CAD图。使用时，可按如下步骤操作按照图1将支架、拉杆、试样、传感器等组装在一起。工作时，首先打开电源，使仪表和传感器工作，然后将a螺母4拧松，通过b螺母5 旋进施加样品拉力，根据仪表11的显示值确定达到预先设计的拉力。接着再将a螺母4缓 慢拧紧，使仪表显示值为零。最后关闭电源，拧松c螺母9，并将样品拉伸支架部分(样品拉 伸支架1、a拉伸杆2、b拉伸杆3、a螺母4和b螺母5)与其它部分分离。将样品拉伸支架部分通过安装孔固定于衍射仪样品台，然后根据检测项目开展实 验。如需增加拉力时，可将样品拉伸支架1从样品台卸下，并按照上述步骤继续实验。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｘ射线衍射原位分析用拉伸装置，其特征在于：该拉伸装置主要包括样品拉伸支架（１），拉伸杆，力传感器（６），传感器支架，放大器（１０）及显示仪表（１１）六个部分；样品拉伸支架（１）为整体制作而成，包括两挡板（１３）和两侧板（１２），并在样品拉伸支架（１）两挡板（１３）上各加工一个孔，在样品拉伸支架（１）四角加工安装孔，以便与衍射仪样品台进行连接；拉伸杆由ａ拉伸杆（２）和ｂ拉伸杆（３）组成，ａ拉伸杆（２）和ｂ拉伸杆（３）分别穿过样品拉伸支架挡板（１３）上的孔，ａ拉伸杆（２）和ｂ拉伸杆（３）均由螺杆加工，并在连接试样的一端加工了样品连接结构，样品安装在ａ拉伸杆（２）和ｂ拉伸杆（３）的样品连接结构上，样品拉伸支架（１）挡板外侧ａ拉伸杆（２）和ｂ拉伸杆（３）上分别设置ａ螺母（４）和ｂ螺母（５），ａ螺母（４）和ｂ螺母（５）用于调节样品的拉力；传感器支架由一挡板（７）和两侧板（８）组合而成，两侧板均安装于挡板（７）上；力传感器（６）一端安装于传感器支架挡板（７）上，另一端与ａ拉伸杆（２）或ｂ拉伸杆（３）相连，力传感器（６）经放大器（１０）与显示仪表（１１）相连，由显示仪表（１１）直接读取拉伸杆传递的拉力值；样品拉伸支架（１）、ａ拉伸杆（２）、ｂ拉伸杆（３）、ａ螺母（４）和ｂ螺母（５）为样品拉伸支架部分，能与其他部分分离。...

【技术特征摘要】
一种X射线衍射原位分析用拉伸装置，其特征在于该拉伸装置主要包括样品拉伸支架(1)，拉伸杆，力传感器(6)，传感器支架，放大器(10)及显示仪表(11)六个部分；样品拉伸支架(1)为整体制作而成，包括两挡板(13)和两侧板(12)，并在样品拉伸支架(1)两挡板(13)上各加工一个孔，在样品拉伸支架(1)四角加工安装孔，以便与衍射仪样品台进行连接；拉伸杆由a拉伸杆(2)和b拉伸杆(3)组成，a拉伸杆(2)和b拉伸杆(3)分别穿过样品拉伸支架挡板(13)上的孔，a拉伸杆(2)和b拉伸杆(3)均由螺杆加工，并在连接试样的一端加工了样品连接结构，样品安装在a拉伸杆(2)和b拉伸杆(3)的样品连接结构上，样品拉伸支架(1)挡板外侧a拉伸杆(2)和b拉伸杆(3)上分别设置a螺母(4)和b螺母(5)，a螺母(4)和b螺母(5)用于调节样品的拉力；传感器支架由一挡板(7)和两侧板(8)组合而成，两侧板均安装于挡板(7)上；力传感器(6)一端安装于传感器支架挡板(7)上，另一端与a拉伸杆(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王书明，马通达，王福生，张丽民，尹向前，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]