文天精策原位拉伸试验机冷热台助力超低温金属材料研究

文天精策原位拉伸试验机冷热台助力超低温金属材料研究

随着现代各行业的飞速发展，越来越多的金属材料需要在低温环境中使用，如低温压力容器、桥梁、建筑材料等，因此对于这些材料的各项力学性能的准确测量也就显得至关重要，尤其是试样的屈服强度、抗拉强度、延伸率和面缩率等拉伸性能指标。

如：液体火箭发动机的结构材料除了承受高温冲击外，由于液氢（沸点-253℃）、液氧（沸点-183℃）等低温贮存推进剂的存在，还有超低温（-100℃以下）环境要求，故液体火箭发动机理想的结构材料需要具备优良的低温力学性能；用于低温手术的医疗器械，使用液氮对患者的局部肉体进行低温瞬时低温冷冻，使得肉体固化后进行快速和无痛手术。

文天精策仪器科技原位拉伸试验机冷热台，作为可适配多数拉伸试验机的低温试验平台，通过准确控温，实现不同环境温度下材料的力学性能测试，从而准确的考察不同变形温度下材料的力学性能，为其在复杂环境温度下的服役，提供数据支撑。

原位拉伸试验机冷热台降温过程

超低温单向拉伸试验

对金属材料而言，其服役温度显著影响其力学性能。部分金属在超低温(77 K)条件下时，其断裂强度、延伸率等会显著提升。并且相比高温成形工艺会造成材料的氧化的缺点，低温下的成形工艺则不存在这样的问题，这为金属材料成形工艺的成形能力提升，提供了新的途径。

Ÿ   材料的硬化、脆化

Ÿ   材料的塑性变形能力改变

Ÿ   材料的应变分布演化更加均匀

Ÿ   材料的塑性变形机制发生变化

超低温单向拉伸试验检测试样在单向应力状态下，温度对其力学性能与变形机制的影响。

降温程序控制过程

295 K与77 K下纯铜的单向拉伸应力-应变曲线

研究内容及关键点：

Ÿ   原位拉伸试验机冷热台的温控算法可准确控制变形所需温度；

Ÿ   原位拉伸试验机冷热台可适配大多数万*能试验机实现低温拉伸试验，准确测试材料的低温力学性能；

Ÿ   原位拉伸试验机冷热台的氮气回流除雾技术与可视窗口，可结合DIC测试技术实现超低温变形过程中应变的实时监测；

Ÿ   通过设置拉伸试验机参数，可实现变温单向拉伸试验，测试复杂温度环境下材料的力学性能。

试验表明：

文天精策仪器科技研发的原位拉伸试验机冷热台，可与各种万*能试验机适配，在试验过程中通过文天精策原位拉伸试验机冷热台中的温控程序，实现实时控温，进行不同变形温度下的单向拉伸试验力学性能测试。并且，通过设置拉伸过程中的实验参数，完成试样在复杂变温环境下的力学性能测试，指导在复杂温况下材料的服役。