本發(fā)明涉及一種用于刀/工擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)的試樣專用夾具。

背景技術(shù)：

擴(kuò)散磨損是刀具磨損的主要形式之一，深入分析刀具的擴(kuò)散磨損需要分析刀具材料與工件材料的擴(kuò)散行為機(jī)理。在進(jìn)行刀具材料與工件材料擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(kuò)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(kuò)散形貌，用線掃描檢測(cè)擴(kuò)散面兩側(cè)材料的元素含量變化情況，用維氏硬度測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)擴(kuò)散面兩側(cè)材料的硬度變化情況等。這些檢測(cè)試驗(yàn)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(qiáng)度，并且裝夾后的整體尺寸不宜過(guò)大。在此背景下提出一種機(jī)械裝置來(lái)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(jìn)行相關(guān)擴(kuò)散試樣制作、檢測(cè)及力學(xué)性能測(cè)試等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種小型機(jī)械裝夾裝置，該裝置可以將擴(kuò)散試驗(yàn)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(kuò)散試樣研磨拋光，有利于掃描電鏡檢測(cè)及相關(guān)力學(xué)性能測(cè)試等。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是：所述裝置由一個(gè)方形夾具體，一個(gè)刀具材料試樣，一個(gè)工件材料試樣，一個(gè)pvc墊塊，一張pe薄膜，一個(gè)螺栓，一個(gè)彈簧墊片，一個(gè)圓形墊片，兩個(gè)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(gòu)成。方形夾具體由標(biāo)準(zhǔn)方形鋼管30×30×3.75mm按照每段長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)，將一個(gè)方形夾具體、一個(gè)螺栓、一個(gè)彈簧墊片、一個(gè)圓形墊片和兩個(gè)螺母依次連接，構(gòu)成夾具主體結(jié)構(gòu)，然后用一張pe薄膜將一個(gè)刀具材料試樣、一個(gè)工件材料試樣和一個(gè)pvc墊塊嚴(yán)密裹纏固定，構(gòu)成擴(kuò)散試樣主體結(jié)構(gòu)，將制作好的擴(kuò)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(shí)需要注意將擴(kuò)散試樣主體端面超出方形夾具體端面2~4mm，以便進(jìn)一步進(jìn)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(nèi)部灌注調(diào)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(shí)，手持本發(fā)明夾具體進(jìn)行擴(kuò)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(jìn)行擴(kuò)散試樣的掃描電鏡檢測(cè)，維氏硬度測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)等研究?jī)?nèi)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(dá)到刀具材料試驗(yàn)與工件材料試樣初步加緊效果，同時(shí)保護(hù)試樣不受污染；然后用螺栓螺母定位緊固擴(kuò)散試樣，使得刀具材料試樣與工件材料試樣的擴(kuò)散面緊密貼合，滿足線掃描擴(kuò)散面兩側(cè)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(jìn)一步穩(wěn)固定型了刀具材料試樣和工件材料試樣位置關(guān)系，為后續(xù)力學(xué)性能試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)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(kuò)散試樣預(yù)裝夾裝配圖。

圖4是螺栓定位夾緊裝置裝配圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說(shuō)明本發(fā)明實(shí)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(kuò)散試樣預(yù)裝夾中的刀具材料擴(kuò)散試樣（2），工件材料擴(kuò)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(kuò)散試樣預(yù)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(guò)程中，需要將刀具材料擴(kuò)散試樣（2）和工件材料擴(kuò)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(cè)留出足夠的加工和檢測(cè)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(nèi)部灌滿調(diào)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(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種用于刀/工擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)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(gòu)成。對(duì)于刀具材料與工件材料擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)，要求刀具材料試樣與工件材料試樣的擴(kuò)散面緊密貼合，裝夾穩(wěn)固，裝夾后整體尺寸不宜過(guò)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(cè)要求。有利于對(duì)擴(kuò)散試樣繼續(xù)研磨、拋光、腐蝕，有利于用掃描電鏡對(duì)擴(kuò)散試樣金相組織進(jìn)行檢測(cè)，有利于用維氏硬度測(cè)量系統(tǒng)對(duì)擴(kuò)散試樣材料硬度進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于研究刀具材料與工件材料擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)中的擴(kuò)散試樣制作和檢測(cè)提供了一種優(yōu)異的解決方案。

技術(shù)研發(fā)人員：劉二亮;王明明;邢宏偉;徐志超;藍(lán)超銳;張勛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.02
技術(shù)公布日：2017.09.15