本發(fā)明涉及材料測試領(lǐng)域，具體涉及一種用于測定高溫斷裂韌度的試樣及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)外高溫斷裂韌度試驗的試樣通常采用以下兩種形式：

(1)無COD規(guī)定位裝置的試樣。此種試樣在試驗中直接裝夾無限位。試驗過程中易出現(xiàn)COD規(guī)滑移甚至滑出造成試驗不精準或失??；

(2)有COD規(guī)定位裝置的試樣。固緊螺釘將定位擋板固定在試樣上，此種試樣制備要在試樣上加工兩個螺紋孔，并另外加工兩個定位擋板，用固緊螺釘將定位擋板固定在試樣上，且固緊螺釘在高溫下易燒結(jié)，造成螺釘和擋板僅限一次使用。試樣制備過程繁瑣，由于存在螺紋孔定位誤差，定位擋板加工誤差，裝配誤差，造成裝夾COD規(guī)后定位精度低，影響試驗準確度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種用于測定高溫斷裂韌度的試樣及其制備方法，制備得到的試樣能夠用于測定高溫斷裂韌度，利于提高測試精準性。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

包括左端設(shè)置有缺口的試樣本體，試樣本體的左端部連接附加刀口，附加刀口上設(shè)置有線切割槽，線切割槽貫穿附加刀口且連通缺口；線切割槽的上側(cè)邊和下側(cè)邊分別連接定位擋板，形成T型結(jié)構(gòu)；定位擋板相對設(shè)置且中部分別設(shè)置刀口定位槽。

進一步地，刀口定位槽均為圓弧形。

進一步地，兩個刀口定位槽的圓心距為COD規(guī)的測試標距。

進一步地，定位擋板之間的距離d1大于兩個刀口定位槽的圓心距。

進一步地，兩個刀口定位槽的圓形頂點距離小于線切割槽底部寬度d2。

進一步地，試樣本體和附加刀口為一體式結(jié)構(gòu)；定位擋板和附加刀口也為一體式結(jié)構(gòu)。

進一步地，試樣本體和附加刀口的連接處刻有輔助分割線。

本發(fā)明制備方法采用如下技術(shù)方案：包括以下步驟：

a)首先選擇毛坯加工試樣本體以及與試樣本體相連的附加刀口；試樣本體為緊湊拉伸試樣；

b)在附加刀口上加工貫穿附加刀口的T型線切割槽，同時在試樣本體上加工與線切割槽的T型梁相連通的缺口；

c)線切割槽是由兩個相對的定位擋板和附加刀口相連形成，在定位擋板的中部分別設(shè)置刀口定位槽，得到用于測定高溫斷裂韌度的試樣。

進一步地，步驟b)中先在試樣本體和附加刀口的連接處刻畫輔助分割線，再加工線切割槽和缺口，且輔助分割線分隔線切割槽和缺口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明提供了一種能夠用于高溫條件下測試金屬材料斷裂韌度試驗的緊湊拉伸試樣，通過設(shè)置線切割槽，便于與高溫COD規(guī)裝夾匹配；通過設(shè)置刀口定位槽，防止高溫COD規(guī)滑移甚至滑出造成試驗不精準或失敗；由于附加刀口與試樣為一體加工，不存在試驗前裝配問題，因此本發(fā)明試樣更便于上機裝夾并同時保證其裝夾精度，最終保證其試驗的精準性和有效性。

進一步地，本發(fā)明中刀口定位槽均為圓弧形，便于將COD規(guī)的圓柱形石英桿卡在附加刀口上，防止COD規(guī)在試驗過程中滑動，造成試驗結(jié)果不精準或失敗。

進一步地，本發(fā)明中定位擋板之間的距離d1大于兩個刀口定位槽的圓心距，防止COD規(guī)的圓柱型石英桿在試樣拉斷時卡在兩個刀口定位槽而不脫離造成損壞。

進一步地，本發(fā)明中兩個刀口定位槽的圓形頂點距離小于d2，減少COD規(guī)與試樣的接觸面積。

進一步地，本發(fā)明通過設(shè)置輔助分割線，便于確定線切割槽的加工厚度。

本發(fā)明加工工藝簡化，降低生產(chǎn)成本提高了生產(chǎn)效率。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明的主視圖；

圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明與COD規(guī)的配合關(guān)系。

其中，1-輔助分割線；2-試樣本體；3-附加刀口；4-刀口定位槽；5-線切割槽；6-COD規(guī)；7-試樣。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

參考圖1、圖2和圖3，本發(fā)明試樣7包括試樣本體2，試樣本體2的左端設(shè)置有缺口，缺口貫穿試樣本體2的前后兩側(cè)，且在缺口的上下兩側(cè)，試樣本體2上分別設(shè)置對稱的通孔。

本發(fā)明以圖1所示來定義左右上下等方向，即以試樣本體2中缺口所在的一端為左端，僅為了更清楚地描述本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限定。

在試樣本體2的左端前側(cè)部設(shè)置輔助分割線1，在輔助分割線1的左側(cè)，試樣本體2的左端一體設(shè)置附加刀口3，在附加刀口3上加工有線切割槽5，線切割槽5位于試樣本體2的左端部且貫穿附加刀口3，線切割槽5與試樣本體2內(nèi)部設(shè)置的缺口相連通；線切割槽5左端的上側(cè)邊和下側(cè)邊處分別一體設(shè)置相對的定位擋板，定位擋板的左側(cè)面與附加刀口3的左側(cè)面齊平，定位擋板與試樣本體2的左端面平行，線切割槽5是由定位擋板和附加刀口3形成的T型結(jié)構(gòu)；定位擋板的中部分別設(shè)置相對的圓弧形刀口定位槽4，便于將高溫COD規(guī)6的圓柱形石英桿卡在附加刀口3上，防止高溫COD規(guī)6在試驗過程中滑動，造成試驗結(jié)果不精準或失??；兩個圓弧形刀口定位槽4的圓心距為高溫COD規(guī)6的測試標距，定位擋板之間的距離d1大于兩個圓弧形刀口定位槽4的圓心距，目的為了防止高溫COD規(guī)6的圓柱型石英桿在試樣拉斷時卡在兩個圓弧形刀口定位槽4而不脫離造成損壞；兩個圓弧形刀口定位槽4圓形頂點距離小于線切割槽5底部寬度d2，其目的是為了減少高溫COD規(guī)6與試樣7的接觸面積，使刀口定位槽4與高溫COD規(guī)6緊密接觸，從而測得高溫COD規(guī)6張口位移為刀口定位槽4圓心距的位移，以確保測試結(jié)果的準確性；本發(fā)明通過設(shè)置線切割槽5，便于與高溫COD規(guī)6裝夾匹配。

本發(fā)明中輔助分割線1與線切割槽5的底部齊平，便于確定線切割槽5的加工厚度。試樣本體2采用美標的緊湊拉伸試樣。本發(fā)明使斷裂韌度試樣便于上機裝夾并同時保證其裝夾精度，最終保證其試驗的精準性和有效性。

本發(fā)明試樣的制備方法包括以下步驟：

(1)毛坯；首先選擇毛坯；

(2)線切割外形；將毛坯加工成具有一定加工余量的試樣本體2以及與試樣本體2相連的附加刀口3；試樣本體2為緊湊拉伸試樣；

(3)刨前側(cè)面和后側(cè)面；

(4)磨前后側(cè)面、上下側(cè)面和左右側(cè)面；

(5)鉆鏜孔；鉆孔；

(6)加工線切割槽5；在附加刀口3上加工T型的線切割槽5，同時在試樣本體2上加工與線切割槽5的T型梁相連通的缺口；線切割槽5是由兩個相對的定位擋板和附加刀口3相連形成，在定位擋板的中部分別設(shè)置刀口定位槽4，得到用于測定高溫斷裂韌度的試樣。

(7)試樣7尺寸檢驗，判斷試驗7是否合格。

本發(fā)明斷裂韌度試樣采用整體機加附加刀口3和線切割槽5上非螺紋裝配的定位擋板，不存在裝配誤差，裝夾高溫COD規(guī)6后定位精度提高，試驗數(shù)據(jù)準確一致性好，并且附加刀口3有刀口定位槽4防止高溫COD規(guī)6滑移甚至滑出造成試驗不精準或失敗。且加工工藝簡化，降低生產(chǎn)成本提高了生產(chǎn)效率。