专利名称：金属材料高温参数测定实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属材料高温参数测定实验装置，属于实验仪器。
背景技术：
随着材料科学的发展，材料性能的研究越来越深入，准确测得高温下材料的各种 参数是至关重要的。目前在冶金实验研究的过程中，高温下钢的各种参数一直很难测得。由 于钢水的溶化温度很高，在高温下测定其各种参数是比较困难的，对设备要求是很高的，所 以即使能够在高温环境下测定，也需要复杂昂贵的高精实验设备实现，资金投入大，消耗大 量的人力物力。本实用新型可以使各种测量仪器及操作设备协同工作，达到精确测量的目的。电 磁冶金设备与冷却气体及测温设备协同工作可实现材料的溶化、恒温及恒速冷却；可以通 过增大冷却气体的量来实现快速冷却，将高温状态下钢的组织成分固定在室温状态下，然 后可通过常规的仪器测定其组织含量及其他参数。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种能够在高温下准确、便捷地完成对金属组织含量 及冷却转变曲线测定的金属材料高温参数测定实验装置。技术解决方案本实用新型炉壳上设有上盖，炉壳与上盖之间设有密封圈，上盖上 设有测温装置、多路气体通道；炉壳底部设有绝热垫台，绝热垫台上设有线圈，线圈内放置 有坩埚，炉壳上设有排气孔。绝热垫台与坩埚之间设有测温热电偶。上盖上设有高温射像头。炉壳内壁上设有绝热层。测温装置采用红外测温仪或光纤测温仪。本实用新型具有以下优点1)实现功能多，可实现金属熔炼、控制加热温度及冷却速度、快速冷却；2)通过设定不同的冷速，结合组织观测，可以得到金属材料在高温转变的产物和
转变量；3)可通过控制系统直接控制加热温度、冷却速度，操作简单方便，实验数据准确， 稳定；4)完全隔绝空气，金属可以在很好的保护气氛下进行熔炼，防氧化效果好；5)结构简单，成本低。
图1为本实用新型截面图；图2为图1的俯视图。
具体实施方式
1-真空泵；2-液体氩气；3-惰性气体；4-测温设备；5-高温摄像机；6_悬挂式螺 栓；7-排气孔；8-线圈；9-绝热垫台；10-钢液；11-热电偶；13-绝热层；14-坩埚；15-螺 孔；16-上盖。本实用新型炉壳12与上盖16之间装有密封圈，并由悬挂式螺栓6固定成密封罐 体，炉壳12与上盖16由钢板制成。上盖16上设有测温设备4、气体通道；气体通道上安装 有带支路的管道，一路管道与抽真空支路1连接，一路管道与惰性气体支路3连接，一路管 道与液体氩气支路2连接。炉壳12内壁上设有绝热层13，底部设有绝热垫台9，绝热垫台 9上设有线圈8，线圈8内放置有坩埚14，绝热垫台9与坩埚14之间设有测温热电偶11，炉 壳12上设有排气孔7。测温设备4采用红外测温仪。本实用新型若要实现在金属熔炼过程中观察金属的变化，可在上盖16上安装有 高温射像头5。熔炼少量金属并对高温参数进行测定时，进行如下步骤可实现所要求功能。打开 装置上盖16将所要熔炼的金属材料10放入坩埚14中，盖上上盖16，将悬挂式密封螺栓6 卡入炉盖16上卡槽15内，使上盖16与炉壳12连接密封。由抽真空支路1进行抽真空，当 达到一定压力时，由惰性气体支路3向其内部充入保护气体进行洗气，多余气体由排气孔7 排出。抽真空与洗气完成以后，开始将绝热垫台9上的线圈8通电产生磁场并对坩埚14内 金属10进行加热溶化，溶化温度可以通过红外测温仪4进行实施的测量，达到熔炼所要求 的温度，为使熔融金属10温度均勻可根据需要进行一定时间的保温处理，保温层13可以使 炉壳12内温度均勻，然后按照要求的冷却速度进行冷却。冷却是由液体氩气支路2喷吹液 体氩气进行的，冷却速度通过液体氩气支路2控制液体氩气的量来控制。在温降过程可用 红外测温仪4，对金属10温度进行测量，并由测温热电偶11测量坩埚14温度，当降到要求 温度时由液体氩气支路2加大液体氩气的量使得熔融金属10迅速冷到室温或更低温度，这 样可将高温组织固定下来，在室温下进行组织含量测定；通过红外测温仪4与液体氩气支 路2液体氩气的量的配合工作，实现一系列冷速冷却，可以测定金属10凝固过程转变曲线； 通过红外测温仪4与液体氩气支路2液体氩气的量配合工作，使得金属10在不同温度下快 冷，可以测定不同温度时各组织的含量。红外测温仪4、高温摄像机5及液体氩气支路2液 体氩气喷吹设备都对中坩埚14中心圆点，所以测量时只选取中心区域的金属10进行测量， 对边部金属10所处环境不予考虑。
权利要求金属材料高温参数测定实验装置，包括炉壳(12)，其特征在于，炉壳(12)上设有上盖(16)，炉壳(12)与上盖(16)之间设有密封圈，上盖(16)上设有测温装置(4)、多路气体通道；炉壳(12)底部设有绝热垫台(9)，绝热垫台(9)上设有线圈(8)，线圈(8)内放置有坩埚(14)，炉壳(12)上设有排气孔。
2.根据权利要求1所述的金属材料高温参数测定实验装置，其特征在于，绝热垫台(9) 与坩埚(14)之间设有测温热电偶(11)。
3.根据权利要求1所述的金属材料高温参数测定实验装置，其特征在于，上盖(16)上 设有高温摄像头(5)。
4.根据权利要求1所述的金属材料高温参数测定实验装置，其特征在于，炉壳(12)内 壁上设有绝热层(13)。
5.根据权利要求1所述的金属材料高温参数测定实验装置，其特征在于，测温装置(4) 采用红外测温仪或光纤测温仪。
专利摘要本实用新型涉及一种金属材料高温参数测定实验装置，属于实验仪器。本实用新型炉壳上设有上盖，炉壳与上盖之间设有密封圈，上盖上设有测温装置、多路气体通道；炉壳底部设有绝热垫台，绝热垫台上设有线圈，线圈内放置有坩埚，炉壳上设有排气孔。本实用新型实现功能多，可实现金属熔炼、控制加热温度及冷却速度、快速冷却；可以通过设定不同的冷速，结合组织观测，可以得到金属材料在高温转变的产物和转变量；通过控制系统直接控制加热温度、冷却速度，操作简单方便，实验数据准确，稳定；完全隔绝空气，金属可以在很好的保护气氛下进行熔炼，防氧化效果好；结构简单，成本低。
文档编号G01N25/06GK201749093SQ20102029045
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者吕占祥, 李建飞, 李慧琴, 白亮, 邢淑清, 麻永林 申请人:内蒙古科技大学