HMAS-HT超高溫維氏/洛氏硬度計(jì)測控系統(tǒng)(多功能一體化大量程連續(xù)變載超高溫原位表征壓痕儀器)為上海研潤自主開發(fā)的高溫材料硬度壓痕系統(tǒng),本系統(tǒng)一套主機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)在1600℃的工作溫度下持續(xù)長時(shí)間對(duì)待測樣品進(jìn)行加載、保荷、觀察、測試及數(shù)據(jù)輸出等功能,所有技術(shù)參數(shù)的表征和數(shù)據(jù)的輸出均為1600℃下實(shí)現(xiàn)。在爐腔溫度≤1700℃,實(shí)驗(yàn)中將整個(gè)待測樣品加熱到1600℃時(shí)能夠持續(xù)力值加載和≤3小時(shí)的保荷并在同溫場對(duì)圖像進(jìn)行原位觀察、分析和測量。本系統(tǒng)分三大部分:
1、包含十二大模塊,分為氛圍箱體、循環(huán)水冷卻控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、多傳感器多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、1600℃高溫光學(xué)觀察與測試系統(tǒng)、 全溫場大尺寸工件持續(xù)工作加熱爐、工件快速更換模組(在1600℃時(shí)試樣可在≤100″快速更換)、無限檔位力值連續(xù)變載模組(工作溫度在1600℃時(shí)可連續(xù)加載和長時(shí)間保荷)、風(fēng)冷模組、氣冷模組、1700℃可修復(fù)壓針模組等。
2、整個(gè)系統(tǒng)具有材料分析與研究功能,分為孔隙率、氣泡、硬度分析、原位金相分析、斷裂韌性、殘余應(yīng)力、彈性模量以及力-位移-時(shí)間實(shí)時(shí)曲線等。
3、整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制及智能化控制功能,分為無級(jí)加載力加載、五軸運(yùn)動(dòng)控制、全自動(dòng)聚焦、一鍵測量、拼圖、導(dǎo)航、超像素算法、安卓平板、遠(yuǎn)程通訊等功能。
一、全溫場超高溫原位表征壓痕系統(tǒng)性能特點(diǎn):
1、1600℃下的超高溫原位表征分析測試;
2、允許φ60mm*60mm的整體加熱到1600℃的超大待測樣品;
3、1600℃下的實(shí)時(shí)長時(shí)間加載及長時(shí)間圖像分析測試;
4、無級(jí)試驗(yàn)力加載與實(shí)時(shí)位移曲線;
5、1600℃時(shí)1um精度的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng);
6、1700℃時(shí)可多次修復(fù)的壓針;
二、高溫材料研究及應(yīng)用方向:
1、航空航天、國防領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵材料。
2、高溫原位表征涂鍍層材料。
三、超高溫硬度測控系統(tǒng)(多功能一體化大量程連續(xù)變載超高溫原位表征壓痕儀器)結(jié)構(gòu)圖:
四、超高溫硬度測控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù):
1、實(shí)現(xiàn)方式:在1600℃時(shí)一臺(tái)主機(jī)能夠完成硬度壓痕、金相、斷裂韌性、殘余應(yīng)力、彈性模量、氣泡、劃痕等材料原位測試分析;
2、工作箱體:溫度≤50℃恒溫控制;水氧指標(biāo)<1ppm;
3、循環(huán)水冷參數(shù):水冷溫控精度≤±0.3℃;流量≤13L/min;
4、運(yùn)動(dòng)控制精度:≤±1um;
5、運(yùn)動(dòng)控制分辨率:0.01um;
6、運(yùn)動(dòng)控制速度:1um/s~50000um/s;
7、X/Z/Y行程:300*150*50mm;
8、多軸系統(tǒng)符合標(biāo)準(zhǔn):GJB151B-2013、GJB437、GJB2041;
9、控制盒面板與GUI顯示:12.1寸WIFI物聯(lián)增強(qiáng)型觸摸屏;
10、數(shù)據(jù)交互:PC上位機(jī)通信/移動(dòng)平板通信;
11、電機(jī)控制模塊:伺服電機(jī)/步進(jìn)電機(jī);
12、數(shù)據(jù)采集與反饋:數(shù)字傳感器、模擬傳感器、UART、位移傳感器/光柵尺等;
13、通信模塊:可擴(kuò)展的USB、串口;
14、傳感器分辨率:nN~mN~N可選配;
15、爐腔溫控精度:≤±1℃;
16、爐壁溫控精度:≤±0.3℃;
17、環(huán)境溫控精度:≤±3℃;
18、爐腔升溫速率:≤35℃/min;
19、箱體內(nèi)溫控:整體恒溫,分區(qū)溫控;
20、系統(tǒng)放大倍數(shù)(21.5英寸顯示器在1600℃時(shí)為例):880、1760X;
21、物鏡放大倍數(shù):10、20X;
22、物方視場:800、400um(1600℃時(shí));
23、物鏡通光口徑:≥40mm;
24、各倍率溫度上限:10X為1600℃,20X為1600℃;
25、物鏡光學(xué)分辨率:4.2~1.1um;
26、物鏡耐熱性:≤250℃;
27、加熱溫度:極限溫度1750℃;
28、工作溫度:1600℃時(shí)不間斷長時(shí)間對(duì)工件進(jìn)行保溫、加載、顯微觀察和測量;
29、在1600℃時(shí)可放置的測試工件尺寸:≤φ60*60mm;
30、加熱元件:4*進(jìn)口加熱棒,極限溫度1900℃;
31、額定功率:2KW;
32、升溫速率:≤40℃/min;
33、溫控精度:≤±1℃;
34、溫控方式:智能溫控、溫度曲線、USB和網(wǎng)口;
35、控溫?zé)犭娕迹哼M(jìn)口熱電偶;
36、樣品測試方式:同一溫度場快速多試樣測試;
37、在1600℃時(shí)試樣可在≤100″快速更換;
38、同溫場同試樣的多點(diǎn)持續(xù)測試時(shí)間:≥3小時(shí);
39、模組承載能力:≤60kg;
40、模組整體耐熱性:≤2100℃;
41、模組高溫力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)測試環(huán)境:≤1800℃;
42、工作載荷:≤50kg~1kg...;
43、極限載荷:≤60kg~1.2kg...;
44、工作載荷:≥500g~1.0g...;
45、極限載荷:≥400g~0.1g...;
46、力值加載精度:0.3%FS;
47、力值加載分辨率:0.01%FS;
48、在1600℃時(shí)可持續(xù)加載、保荷時(shí)間:≥3小時(shí);
49、鏡頭及爐表溫度平衡、爐體內(nèi)部熱氣流方式:180°對(duì)沖;
50、腔室內(nèi)循環(huán)氣流溫度:≤50℃;
51、氣氛氛圍:≤99.999%高純氬氣循環(huán)清洗;
52、模組模塊惰性氣體對(duì)流方式:4組4相;
53、風(fēng)冷風(fēng)量:≤4*0.1CFM;
54、風(fēng)冷模組使用壽命:≤1萬小時(shí);
55、氣冷工作方式:螺旋外循環(huán)常溫氣流;
56、氣冷壓力:≤0.2MPa;
57、氣冷介質(zhì):凈化大氣;
58、冷卻溫度范圍:35~55℃;
59、冷卻時(shí)間:≤5″;
60、壓針尺寸及耐熱性:大于100mm全尺寸1700℃高溫壓針;
61、壓針使用壽命:損壞后多次修復(fù)使用,≥100小時(shí)/次;
62、壓針工作壽命:在1600℃時(shí)能達(dá)到不少于3小時(shí)的持續(xù)加載和保荷;
63、壓針彎曲強(qiáng)度:≥430MPa;
64、壓針斷裂韌性:≥5.8MPa.m?;
65、壓針體積密度:≥3.10g/cm3;
66、壓針熱膨脹系數(shù):≤2.19*10^-6(10~30℃時(shí));
67、壓針熱導(dǎo)率:≥165W/m.K(室溫);
68、整體110mm長壓針燒結(jié)溫度:≤2300℃;
五、測試樣圖(氧化鋯陶瓷):