CN108020580A - 金属材料相变温度的测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属材料相变温度的测量装置及方法。在操作平台上设有支架，在支架的定滑轮的下方设有处于操作平台上的浮杆容器，在操作平台下方设有盐浴炉；定滑轮上绕过的钢丝线一端连接浮杆容器内的浮杆，另一端穿过操作平台上设置的通孔，并处于盐浴炉中，在该端头设有试样快速连接件。本发明使用的试样不需要特殊加工，由于其测量的体积变化是立体的，避免了晶体材料的晶格的各向异性带来的测量差别。数据的变化记录是自动实现的，对试验人员的技能要求不高。而且由于试样不需要特殊装夹，测量速度快。还适合工厂大批量生产的测量和验收单位批量测量。特别适合绘制相图等要求大量相变点数据的工作。
Description
技术领域
本发明涉及材料科学技术领域，具体为一种金属材料相变温度的测量装置及方法。
背景技术
晶体材料在其相变化的时候有固定的温度点，这个点叫相变点。金属材料是晶体，其相变点是重要的性能指标，用于指导工艺和设计。
晶体在发生相片变时，在温度不变的情况下，会吸收或放出大量的热，利用测量热功和温度的规律可以测量的相变点。但是热的测量设备条件要求高，否则很难测量准确。同时，材料发生相变时体积由于晶格点阵的变化，其体积会发生比较大的变化。利用测量其几何尺寸变化也可以测量相变点。
有些材料，如玻封合金，其相变点是重要的材料指标，在生产验收和原材料复验中是重要指标。还有量具钢、铁磁合金、钛合金等。
长度变化法测量相变点同样需要高精的设备和熟练掌握设备的事实验人员。这种测量方法是利用高精度的长度计量器具配合温度加热和测量器具来测量在温度变化时长度的变化。设备的要求很高，试样加工加工要求很标准。测量成本高。对于不能加工成标准试样的样品也不能进行测量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属材料相变温度的测量装置及方法，它能快速检测出待测金属试样的相变温度，并且操作方式简单，对设备要求低，以克服现有技术的不足。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：金属材料相变温度的测量装置,包括操作平台，在操作平台上设有支架，在支架上设有一个定滑轮，在定滑轮的下方设有处于操作平台上的浮杆容器，在操作平台下方设有盐浴炉；在定滑轮上绕过钢丝线，钢丝线的一端从顶部进入浮杆容器，并在端头连接处于浮杆容器内的浮杆，在连接浮杆与到定滑轮的这一段钢丝线上连接有一个激光发射器，在激光发射器的激光发射方向上设有激光水平接收器；在钢丝线的另一端穿过操作平台上设置的通孔，并处于盐浴炉中，在该端头设有试样快速连接件，在操作平台的通孔上方至定滑轮这一段钢丝绳上连接有配重盘；另设有用于放置在盐浴炉中的热电偶，热电偶与工作电脑连接，激光水平接收器与工作电脑连接。
所述的试样快速连接件为卡扣或挂钩。
检测金属材料相变温度的方法，将待检测的金属材料试样放入装好了盐浴的盐浴炉中，将金属材料试样通过试样快速连接件连接在钢丝绳上，向配重盘中放置砝码，使钢丝绳两端达到平衡，并调整激光水平接收器的位置，使激光水平接收器与激光发射器达到相对水平位置；开启盐浴炉进行加热，加热温度到达金属材料试样的相变点温度后发生相变，发生相变的金属材料试样的体积会产生显著变化，从而导致其在盐浴中的浮力发生改变，打破了钢丝绳两端的平衡，从而使钢丝绳沿定滑轮移动，钢丝绳上的激光发射器的上下位置也随之改变，同时也使激光水平接收器的接收到的激光信号改变，工作电脑记录下激光水平接收器的激光信号发生改变时热电偶传输到工作电脑中的温度数据，该数据即为待测试样的相变点。
有益效果
与现有技术相比，本发明采用使用的试样不需要特殊加工，由于其测量的体积变化是立体的，避免了晶体材料的晶格的各向异性带来的测量差别。数据的变化记录是自动实现的，对试验人员的技能要求不高。而且该装置的整体设计能较好的降低环境因素造成的误差，由于试样不需要特殊装夹，测量速度快。还适合工厂大批量生产的测量和验收单位批量测量。特别适合绘制相图等要求大量相变点数据的工作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例：金属材料相变温度的测量装置,包括操作平台1，在操作平台1上设有支架2，在支架2上设有一个定滑轮3，在定滑轮3的下方设有处于操作平台1上的浮杆容器4，在操作平台1下方设有盐浴炉5；在定滑轮3上绕过钢丝线6，钢丝线6的一端从顶部进入浮杆容器4，并在端头连接处于浮杆容器4内的浮杆7，在连接浮杆7与到定滑轮3的这一段钢丝线6上连接有一个激光发射器8，在激光发射器8的激光发射方向上设有激光水平接收器9；在钢丝线6的另一端穿过操作平台1上设置的通孔10，并处于盐浴炉5中，在该端头设有试样快速连接件，在操作平台1的通孔10上方至定滑轮3这一段钢丝绳6上连接有配重盘13；另设有用于放置在盐浴炉5中的热电偶11，热电偶11与工作电脑12连接，激光水平接收器9与工作电脑12连接；所述的试样快速连接件为卡扣或挂钩。
检测金属材料相变温度的方法，将待检测的金属材料试样14放入装好了盐浴的盐浴炉5中，将金属材料试样14通过试样快速连接件连接在钢丝绳6上(在金属材料试样12预先制作出与试样快速连接件匹配的连接结构)，向配重盘13中放置砝码，使钢丝绳6两端达到平衡，并调整激光水平接收器9的位置，使激光水平接收器9与激光发射器8达到相对水平位置；开启盐浴炉5进行加热，加热温度到达试样金属材料试样14的相变点温度后发生相变，发生相变的金属材料试样14的体积会产生显著变化，从而导致其在盐浴中的浮力发生改变，打破了钢丝绳6两端的平衡，从而使钢丝绳6沿定滑轮移动，钢丝绳6上的激光发射器8的上下位置也随之改变，同时也使激光水平接收器9的接收到的激光信号改变，工作电脑12记录下激光水平接收器9的激光信号发生改变时热电偶11传输到工作电脑12中的温度数据，该数据即为待测试样的相变点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种金属材料相变温度的测量装置,包括操作平台(1)，其特征在于：在操作平台(1)上设有支架(2)，在支架(2)上设有一个定滑轮(3)，在定滑轮(3)的下方设有处于操作平台(1)上的浮杆容器(4)，在操作平台(1)下方设有盐浴炉(5)；在定滑轮(3)上绕过钢丝线(6)，钢丝线(6)的一端从顶部进入浮杆容器(4)，并在端头连接处于浮杆容器(4)内的浮杆(7)，在连接浮杆(7)与到定滑轮(3)的这一段钢丝线(6)上连接有一个激光发射器(8)，在激光发射器(8)的激光发射方向上设有激光水平接收器(9)；在钢丝线(6)的另一端穿过操作平台(1)上设置的通孔(10)，并处于盐浴炉(5)中，在该端头设有试样快速连接件，在操作平台(1)的通孔(10)上方至定滑轮(3)这一段钢丝绳(6)上连接有配重盘(13)；另设有用于放置在盐浴炉(5)中的热电偶(11)，热电偶(11)与工作电脑(12)连接，激光水平接收器(9)与工作电脑(12)连接。
2.根据权利要求1所述的金属材料相变温度的测量装置,其特征在于：所述的试样快速连接件为卡扣或挂钩。
3.一种采用如权利要求1所述的测量装置来检测金属材料相变温度的方法，其特征在于：将待检测的金属材料试样放入装好了盐浴的盐浴炉(5)中，并将金属材料试样通过试样快速连接件连接在钢丝绳(6)上，向配重盘(13)中放置砝码，使钢丝绳(6)两端达到平衡，并调整激光水平接收器(9)的位置，使激光水平接收器(9)与激光发射器(8)达到相对水平位置；开启盐浴炉(5)进行加热，加热温度到达金属材料试样的相变点温度后发生相变，发生相变的金属材料试样的体积会产生显著变化，从而导致其在盐浴中的浮力发生改变，打破了钢丝绳(6)两端的平衡，从而使钢丝绳(6)沿定滑轮移动，钢丝绳(6)上的激光发射器(8)的上下位置也随之改变，同时也使激光水平接收器(9)的接收到的激光信号改变，工作电脑(12)记录下激光水平接收器(9)的激光信号发生改变时热电偶(11)传输到工作电脑(12)中的温度数据，该数据即为金属材料试样的相变点。
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