本發(fā)明涉及一種金屬材料高溫拉伸試樣，尤其涉及一種與夾具采用螺紋連接夾具的全厚度矩形橫截面高溫拉伸試樣。

背景技術(shù)：

高溫短時(shí)拉伸試驗(yàn)主要是測(cè)定金屬材料在高于室溫時(shí)的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、斷面收縮率等性能指標(biāo)。金屬材料高溫拉伸試樣一般分為：圓形橫截面螺紋連接試樣、矩形橫截面帶銷孔拉伸試樣(如圖1-圖2所示)、矩形橫截面帶頭拉伸試樣。為更準(zhǔn)確測(cè)試材料的高溫拉伸性能，當(dāng)機(jī)加工和試驗(yàn)機(jī)能力允許時(shí)，應(yīng)制備全截面或全厚度試樣。

做高溫拉伸試驗(yàn)時(shí)，為避免對(duì)拉伸試驗(yàn)機(jī)的液壓夾具造成影響，高溫拉伸試樣都需要通過轉(zhuǎn)接頭、兩根很長(zhǎng)的上下拉桿連接件與拉伸試驗(yàn)機(jī)的液壓夾具相連，同時(shí)受拉伸試驗(yàn)機(jī)的空間所限，高溫爐不能太大，一般高溫爐均熱區(qū)長(zhǎng)度不超過150mm，爐膛內(nèi)徑尺寸一般為

目前做厚度較大的全截面或全厚度高溫拉伸試驗(yàn)時(shí)，需要在大載荷的拉伸試驗(yàn)機(jī)上配備高溫爐。一種方案是將試樣直接夾持在拉伸試驗(yàn)機(jī)的液壓夾具上，為了避免高溫對(duì)拉伸試驗(yàn)機(jī)的液壓夾具造成影響，試樣夾持端要加長(zhǎng)，因此導(dǎo)致試樣重量加大，給試樣加工和檢驗(yàn)帶來極大的困難，同時(shí)也造成原材料的浪費(fèi)。另外一種方案是將手動(dòng)夾持的楔形夾具放置在高溫爐中，但最高溫度一般不能超過350℃，不滿足高溫拉伸溫度的要求。一般高溫潤(rùn)滑脂的工作溫度時(shí)-70℃～350℃，超過350℃高溫潤(rùn)滑脂失效，楔形夾具的夾塊不能滑動(dòng)，在試驗(yàn)過程中無法逐漸增大夾持力，從而使試樣打滑，試驗(yàn)結(jié)果無效。并且由于手動(dòng)夾具需要手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行對(duì)試樣施加預(yù)緊力，轉(zhuǎn)輪溫度極高，易燙傷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種高溫拉伸試樣的制作方法，該高溫拉伸試樣可以提高試樣與拉伸試驗(yàn)機(jī)的同軸度及試樣厚度方向的對(duì)中性，從而保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，使拉伸試驗(yàn)過程操作更方便，同時(shí)試驗(yàn)過程中安全性也得到提高。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高溫拉伸試樣的制作方法，所述高溫拉伸試樣是常規(guī)的矩形橫截面帶頭高溫拉伸試樣轉(zhuǎn)制為兩端帶有螺紋連接段、中部為矩形橫截面試驗(yàn)段的拉伸試樣，該高溫拉伸試樣可由常規(guī)的圓形橫截面螺紋連接高溫拉伸試樣用的螺紋連接夾具夾持進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)；高溫拉伸試樣的具體制作過程包括如下步驟：

1)確定螺紋連接段的螺紋公稱直徑d：依據(jù)常規(guī)的矩形橫截面帶頭高溫拉伸試樣的原始厚度a0，將螺紋連接段的公稱直徑d圓整為最接近試樣原始厚度a0、并符合gb/t196《普通螺紋基本尺寸》規(guī)定尺寸的數(shù)值；

2)確定試驗(yàn)段原始寬度b0：設(shè)高溫拉伸試樣螺紋連接段的橫截面積為s1，試驗(yàn)段的橫截面積為s0；則s0＝a0b0m，式中d1為螺紋連接段螺紋的小徑，b0為高溫拉伸試樣原始寬度，b0m為高溫拉伸試樣最大原始寬度；為確保試樣斷裂位置在試驗(yàn)段，要求s1≥1.1s0，則由此求出最大寬度b0m；b0取最接近b0m的數(shù)值，且修約到0.5mm；

3)按螺紋公稱直徑d先將高溫拉伸試樣的兩端螺紋連接段加工成圓柱體，并將圓柱體端部加工平齊并打中心孔，高溫拉伸試樣中部的試驗(yàn)段仍保留原有矩形橫截面不變，其厚度為a0，寬度為b0；

4)以圓柱體端部中心孔為基準(zhǔn)，將高溫拉伸試樣兩端螺紋連接段加工出螺紋，螺紋的大徑尺寸為d。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)解決了厚度較大的鋼板、型鋼、鋼管等材料做全截面或全厚度高溫拉伸試驗(yàn)時(shí)的固定夾持問題，只需采用螺紋連接的圓形橫截面試樣夾具就可輕松完成全截面或全厚度高溫拉伸試驗(yàn)；

2)提高了試樣與拉伸試驗(yàn)機(jī)的同軸度及試樣厚度方向的對(duì)中性，從而確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；

3)可簡(jiǎn)化試驗(yàn)操作過程，提高試驗(yàn)過程的安全性，從而滿足全厚度高溫拉伸試驗(yàn)的要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述常規(guī)矩形橫截面帶頭高溫拉伸試樣的主視圖。

圖2是本發(fā)明所述常規(guī)矩形橫截面帶頭高溫拉伸試樣的俯視圖。

圖3是本發(fā)明所述高溫拉伸試樣的主視圖。

圖4是本發(fā)明所述高溫拉伸試樣的俯視圖。

圖中：1.夾持段2.試驗(yàn)段3.螺紋連接段

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

一種高溫拉伸試樣的制作方法，所述高溫拉伸試樣是常規(guī)的矩形橫截面帶頭高溫拉伸試樣(如圖1-圖2所示)轉(zhuǎn)制為兩端帶有螺紋連接段3、中部為矩形橫截面試驗(yàn)段2的拉伸試樣(如圖3-圖4所示)，該高溫拉伸試樣可由常規(guī)的圓形橫截面螺紋連接高溫拉伸試樣用的螺紋連接夾具夾持進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)；高溫拉伸試樣的具體制作過程包括如下步驟：

1)確定螺紋連接段的螺紋公稱直徑d：依據(jù)常規(guī)的矩形橫截面帶頭高溫拉伸試樣的原始厚度a0，將螺紋連接段3的公稱直徑d圓整為最接近試樣原始厚度a0、并符合gb/t196《普通螺紋基本尺寸》規(guī)定尺寸的數(shù)值；

2)確定試驗(yàn)段原始寬度b0：設(shè)高溫拉伸試樣螺紋連接段3的橫截面積為s1，試驗(yàn)段2的橫截面積為s0；則s0＝a0b0m，式中d1為螺紋連接段3螺紋的小徑，b0為高溫拉伸試樣原始寬度，b0m為高溫拉伸試樣最大原始寬度；為確保試樣斷裂位置在試驗(yàn)段2，要求s1≥1.1s0，則由此求出最大寬度b0m；b0取最接近b0m的數(shù)值，且修約到0.5mm；

3)按螺紋公稱直徑d先將高溫拉伸試樣的兩端螺紋連接段3加工成圓柱體，并將圓柱體端部加工平齊并打中心孔，高溫拉伸試樣中部的試驗(yàn)段2仍保留原有矩形橫截面不變，其厚度為a0，寬度為b0；

4)以圓柱體端部中心孔為基準(zhǔn)，將高溫拉伸試樣兩端螺紋連接段3加工出螺紋，螺紋的大徑尺寸為d。

以下實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下述實(shí)施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。

【實(shí)施例】

本實(shí)施例中，常規(guī)矩形橫截面兩端夾持段1的寬度為b1，厚度為a1；中間試驗(yàn)段2的寬度為b0，厚度為a0。

確定高溫拉伸試樣螺紋連接段3的螺紋公稱尺寸d：試樣的原始厚度a0＝16.0mm，參照gb/t196《普通螺紋基本尺寸》，確定螺紋公稱尺寸(大徑)d為m16mm。為簡(jiǎn)化加工、檢驗(yàn)程序，也可將鄰近厚度的試樣取相同的螺紋公稱尺寸d，見表1，本實(shí)施例中，d＝16mm。

表1螺紋連接矩形橫截面試樣尺寸

確定原始寬度b0：由gb/t196，查得m16的小徑d1＝13.835mm，依據(jù)得b0m＝8.54mm，則確定原始寬度b0＝8.0mm。為簡(jiǎn)化加工、檢驗(yàn)程序，也可將鄰近厚度的試樣取相同的b0，見表1，本實(shí)施例中，取b0＝6.0mm。

試樣預(yù)加工：將試樣加工成矩形橫截面帶頭試樣，兩端螺紋連接段3加工成圓柱體，并將圓柱體端部加工平齊并打中心孔，圓柱體的直徑為16.0mm，試驗(yàn)段2的寬度為b0＝6.0mm，試驗(yàn)段2的厚度為a0＝16.0mm。

將兩端圓柱體加工成螺紋，螺紋的公稱尺寸(大徑)d為16mm，高溫拉伸試樣即制作完成。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。