本發(fā)明涉及一種用于刀/工擴散實驗的試樣專用夾具。

背景技術：

擴散磨損是刀具磨損的主要形式之一，深入分析刀具的擴散磨損需要分析刀具材料與工件材料的擴散行為機理。在進行刀具材料與工件材料擴散實驗時，通常需要將加熱保溫后的刀具材料試樣與工件材料試樣緊密夾持，并保證擴散面的充分貼合，然后研磨、拋光、腐蝕試樣，用掃描電鏡拍攝擴散形貌，用線掃描檢測擴散面兩側材料的元素含量變化情況，用維氏硬度測量系統(tǒng)檢測擴散面兩側材料的硬度變化情況等。這些檢測試驗前提要求刀具材料試樣與工件材料試樣穩(wěn)固貼合裝夾，不留縫隙，具有一定的裝夾強度，并且裝夾后的整體尺寸不宜過大。在此背景下提出一種機械裝置來裝夾刀具材料試樣與工件材料試樣，使其可以更為方便有效的進行相關擴散試樣制作、檢測及力學性能測試等。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種小型機械裝夾裝置，該裝置可以將擴散試驗后的刀具材料試樣和工件材料試樣有效緊密貼合裝夾，裝夾后可以方便擴散試樣研磨拋光，有利于掃描電鏡檢測及相關力學性能測試等。

本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是：所述裝置由一個方形夾具體，一個刀具材料試樣，一個工件材料試樣，一個pvc墊塊，一張pe薄膜，一個螺栓，一個彈簧墊片，一個圓形墊片，兩個螺母，適量甲基丙烯酸甲酯均聚粉和甲基丙烯酸甲酯混合填充物構成。方形夾具體由標準方形鋼管30×30×3.75mm按照每段長12mm線切割制成。pvc墊塊由pvc管材切割制成。pe薄膜為常用pe保鮮膜。螺栓、螺母、彈簧墊片及圓形墊片均為標準件。甲基丙烯酸甲酯均聚粉和甲基丙烯酸甲酯俗名為牙托粉和牙托水。安裝時，將一個方形夾具體、一個螺栓、一個彈簧墊片、一個圓形墊片和兩個螺母依次連接，構成夾具主體結構，然后用一張pe薄膜將一個刀具材料試樣、一個工件材料試樣和一個pvc墊塊嚴密裹纏固定，構成擴散試樣主體結構，將制作好的擴散試樣安裝在裝配好的夾具體上，并用螺栓夾緊固定，夾緊固定時需要注意將擴散試樣主體端面超出方形夾具體端面2~4mm，以便進一步進行試樣的研磨拋光，最后將裝夾好的夾具體端面朝下平置于玻璃板上，向方形夾具體內部灌注調和好的甲基丙烯酸甲酯均聚粉和甲基丙烯酸甲酯混合物，待混合物完全凝固后即完成全部裝夾工作。使用時，手持本發(fā)明夾具體進行擴散試樣的研磨、拋光、腐蝕等試樣制作工作，制作完成后，本發(fā)明可以直接進行擴散試樣的掃描電鏡檢測，維氏硬度測量系統(tǒng)檢測等研究內容。

本發(fā)明具有以下有益效果：本裝置首先將刀具材料試樣、工件材料試樣及pvc墊塊用pe薄膜緊密裹纏，達到刀具材料試驗與工件材料試樣初步加緊效果，同時保護試樣不受污染；然后用螺栓螺母定位緊固擴散試樣，使得刀具材料試樣與工件材料試樣的擴散面緊密貼合，滿足線掃描擴散面兩側材料元素濃度變化的需要；最后用甲基丙烯酸甲酯均聚粉和甲基丙烯酸甲酯混合物填充夾具體，進一步穩(wěn)固定型了刀具材料試樣和工件材料試樣位置關系，為后續(xù)力學性能試驗奠定了基礎。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的總裝配圖。

圖2是方形夾具體零件圖。

圖3是擴散試樣預裝夾裝配圖。

圖4是螺栓定位夾緊裝置裝配圖。

具體實施方式

具體實施方式：結合圖1、圖2、圖3和圖4說明本發(fā)明實施方式。首先將圖1中方形夾具體（1）和圖4螺栓定位夾緊裝置中的m4螺母（7）（10），彈簧墊片（8），圓形墊片（9），m4螺栓（11）依次連接。然后將圖3擴散試樣預裝夾中的刀具材料擴散試樣（2），工件材料擴散試樣（3）和pvc材料墊塊（4）用pe保鮮膜（5）緊密裹纏包裝。隨后將纏裹好的擴散試樣預裝夾裝置（2）、（3）、（4）、（5）裝夾在之前連接好的方形夾具體（1）、（7）、（8）、（9）、（10）、（11）上，裝夾過程中，需要將刀具材料擴散試樣（2）和工件材料擴散試樣（3）的端面伸出方形夾具體（1）的端面2~4mm，為裝夾后繼續(xù)研磨拋光及檢測留出足夠的加工和檢測余量，如圖1所示。最后將裝夾好的夾具體方口朝上的放置在玻璃板上，向方形夾具體（1）內部灌滿調和后的甲基丙烯酸甲酯均聚粉和甲基丙烯酸甲酯混合物（6），靜置約16分鐘，待混合物（6）完全凝固后即完成裝夾。

技術特征：

技術總結
一種用于刀/工擴散實驗的試樣專用夾具。它由方形夾具體，刀具材料試樣，工件材料試樣，PVC墊塊，PE薄膜，螺栓，螺母，彈簧墊片，圓形墊片，甲基丙烯酸甲酯均聚粉和甲基丙烯酸甲酯混合填充物構成。對于刀具材料與工件材料擴散實驗，要求刀具材料試樣與工件材料試樣的擴散面緊密貼合，裝夾穩(wěn)固，裝夾后整體尺寸不宜過大。使用本裝置可以將刀具材料試樣和工件材料試樣緊密穩(wěn)固裝夾，滿足后續(xù)加工及檢測要求。有利于對擴散試樣繼續(xù)研磨、拋光、腐蝕，有利于用掃描電鏡對擴散試樣金相組織進行檢測，有利于用維氏硬度測量系統(tǒng)對擴散試樣材料硬度進行檢測。對于研究刀具材料與工件材料擴散實驗中的擴散試樣制作和檢測提供了一種優(yōu)異的解決方案。

技術研發(fā)人員：劉二亮;王明明;邢宏偉;徐志超;藍超銳;張勛
受保護的技術使用者：哈爾濱理工大學
技術研發(fā)日：2017.06.02
技術公布日：2017.09.15