專利名稱：用于硬度測試的試樣固定裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于硬度測試的試樣固定裝置。
背景技術：
材料的硬度是材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力，是衡量材料軟硬程度的一項重要性能指標，是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學的綜合性能指標。由于硬度試驗僅在金屬表面局部區(qū)域內產(chǎn)生很小的壓痕，對材料破壞較小，所以可以用硬度試驗檢查金屬表面狀態(tài)(如脫碳與增碳、表面淬火)，以及化學熱處理后的表面硬度等。硬度能夠比較準確地反映金屬材料在化學成分、金相組織、熱處理工藝及冷加工方面的差異，因此硬度試驗在生產(chǎn)、科研及工程上都得到廣泛應用。硬度測試的金屬試樣待測表面平整度要求較高，只有保證硬度計壓頭與試樣表面垂直，測試數(shù)據(jù)才是真實的，才具有可信度。但是在材料的研究和相關的分析過程中，常常出現(xiàn)測試的試樣表面與工作面不平行的情況，如果直接在試樣表面打硬度會影響測試值的準確性。 出現(xiàn)上述問題，通常使用鑲嵌法或夾具法來固定試樣，使測試表面與壓頭垂直，達到測試的目的。鑲嵌法中鑲嵌料與金屬材料相比普遍較軟，影響測試結果的準確性，且鑲嵌法適用于體積較小的試樣，通用性較差，從而限制了其使用范圍。而夾具法通常有預緊力不夠大，試樣形狀要求較高，難以固定等缺點。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種操作簡單，工作狀態(tài)穩(wěn)定且測試結果重復性高的硬度計試樣固定裝置。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供了一種用于硬度測試的試樣固定裝置，其特征在于:包括形狀相同且尺寸相匹配的金屬殼體及磁場發(fā)生底座，磁場發(fā)生底座位于金屬殼體的下方，磁場發(fā)生底座接通直流電源，金屬殼體內具有腔體，在腔體內填充有磁場感應顆粒，試樣埋入磁場感應顆粒內且其待測表面露出，并保持水平。優(yōu)選地，所述磁場發(fā)生底座包括鐵芯及纏繞在鐵芯外并與其功率相匹配的導電繞組，導電繞組或直接連接直流電源或通過電流調節(jié)器連接直流電源。優(yōu)選地，所述鐵芯由消磁較快的軟鐵或硅鋼制作而成。優(yōu)選地，所述磁場感應顆粒為鐵磁性顆粒。優(yōu)選地，所述鐵磁性顆粒為鐵砂。優(yōu)選地，還包括具有水平下表面的用于對試樣的待測表面進行水平校正的按壓裝置。優(yōu)選地，所述按壓裝置為階梯形按壓蓋，階梯形按壓蓋的下表面水平，并且尺寸與所述腔體相匹配。本實用新型根據(jù)電磁感應原理，通電使鐵芯產(chǎn)生磁性，磁場作用于磁場感應顆粒使其之間產(chǎn)生強大吸力，從而固定磁場感應顆粒中試樣并使待測表面保持水平，從而方便不同形狀和大小的試樣的硬度測試。本實用新型提供的一種用于硬度測試的試樣固定裝置適用于多種尺寸和形狀的硬度試樣，操作簡單，工作狀態(tài)穩(wěn)定，試驗結果可重復性高，適用于布氏、維氏和洛氏硬度計等測量試樣的固定。

圖1為本實用新型提供的一種用于硬度測試的試樣固定裝置的總體結構示意圖；圖2為本實用新型中使用的階梯形按壓蓋的主視圖；圖3A為本實用新型中使用的標準硬度塊的俯視圖；圖3B為本實用新型中使用的標準硬度塊的側視圖。
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。結合圖1，本實用新型提供的一種用于硬度測試的試樣固定裝置的主體裝置為內部有腔體的金屬殼體III，在腔體內填充鐵砂IV，需要填充的鐵砂IV的數(shù)量根據(jù)試樣V大小確定，也可以根據(jù)需要調整鐵砂IV的顆粒度粗細。金屬殼體III可以是圓柱體、或正方體、或長方體，或其它任何的規(guī)則形狀，在本實施例中，金屬殼體III設計為圓柱體。金屬殼體III的尺寸及壁厚可根據(jù)試樣V的大小進行相應的調整。金屬殼體III的下方有一個與其形狀相同且尺寸相匹配的磁場發(fā)生底座，磁場發(fā)生底座由一個鐵芯I和一組纏繞在鐵芯I外的導電繞組II組成。鐵芯I用消磁較快的軟鐵或硅鋼制作而成，導電繞組II與鐵芯I的功率相匹配。導電繞組II或者連接直流電源VI，或者在導電繞組II和直流電源VI之間安裝一個電流控制器VII，通過調節(jié)電流的大小來控制磁力的大小。在進行試驗之前，先利用如圖3A及圖3B所示的標準硬度塊IX對試樣固定裝置進行校準，其步驟為:將標準硬度塊IX埋入鐵砂IV內，標準硬度塊IX的上表面露出，用按壓蓋使標準硬度塊表面保持水平，將導電繞組II接通直流電源VI，產(chǎn)生磁場，磁場作用鐵砂IV使其之間產(chǎn)生強大吸力，從而固定標準硬度塊IX，使得鐵砂IV能夠將標準硬度塊IX完全壓實固定并使其上表面保持水平，在標準硬度塊上打點，讀數(shù)，調節(jié)電流，使測量值與標準硬度塊IX標準值一致，記下此時校正電流，校正結束。待校正完畢后，再對試樣進行測量，可以保證測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。隨后，將試樣V埋入鐵砂IV內，試樣V的待測表面露出，將如圖2所示的階梯形按壓蓋VIII的水平下表面對準試樣V的待測表面向下按壓試樣V，將試樣V的待測表面校平。將導電繞組II接通直流電源VI，調節(jié)電流至校正電流，底座產(chǎn)生磁場，磁場作用鐵砂IV使其之間產(chǎn)生強大吸力，從而固定試樣V并使其待測表面保持水平，隨后在硬度計上對試樣進行測量。
權利要求1.一種用于硬度測試的試樣固定裝置，其特征在于:包括形狀相同且尺寸相匹配的金屬殼體(III)及磁場發(fā)生底座,磁場發(fā)生底座位于金屬殼體(III)的下方，磁場發(fā)生底座接通直流電源；金屬殼體(III)內具有腔體，在腔體內填充有磁場感應顆粒，試樣(V)埋入磁場感應顆粒內且其待測表面露出，并保持水平。
2.如權利要求1所述的一種用于硬度測試的試樣固定裝置，其特征在于:所述磁場發(fā)生底座包括鐵芯(I)及纏繞在鐵芯(I)外并與其功率相匹配的導電繞組(II)，導電繞組 (II)或直接連接直流電源(VI)或通過電流調節(jié)器(VII)連接直流電源(VI)。
3.如權利要求2所述的一種用于硬度測試的試樣固定裝置，其特征在于:所述鐵芯(I)由消磁較快的軟鐵或硅鋼制作而成。
4.如權利要求1所述的一種用于硬度測試的試樣固定裝置，其特征在于:所述磁場感應顆粒為鐵磁性顆粒。
5.如權利要求1所述的一種用于硬度測試的試樣固定裝置，其特征在于:所述鐵磁性顆粒為鐵砂。
6.如權利要求1所述的一種用于硬度測試的試樣固定裝置，其特征在于:還包括具有水平下表面的用于對試樣的待測表面進行水平校正的按壓裝置。
7.如權利要求6所述的一種用于硬度測試的試樣固定裝置，其特征在于:所述按壓裝置為階梯形按壓蓋(VIII)，階梯形按壓蓋(VIII)的下表面水平，并且尺寸與所述腔體相匹配。
專利摘要本實用新型提供了一種用于硬度測試的試樣固定裝置，其特征在于包括形狀相同且尺寸相匹配的金屬殼體及磁場發(fā)生底座；磁場發(fā)生底座位于金屬殼體的下方，磁場發(fā)生底座接通直流電源后產(chǎn)生磁場；金屬殼體內具有腔體，在腔體內填充有磁場感應顆粒，磁場感應顆粒在磁場作用下相互之間產(chǎn)生吸力，從而固定磁場感應顆粒中的試樣并使其待測表面保持水平。本實用新型提供的一種用于硬度測試的試樣固定裝置適用于多種尺寸和形狀的硬度試樣，操作簡單，工作狀態(tài)穩(wěn)定，試驗結果可重復性高，適用于布氏、維氏和洛氏硬度計等測量試樣的固定。
文檔編號G01N3/02GK203148765SQ20132010143
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權日2013年3月6日
發(fā)明者李寶虎, 李強, 金用強 申請人:上海鍋爐廠有限公司