簡(jiǎn)介:隨著微觀原位力學(xué)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展和使用,人們對(duì)材料的力學(xué)行為認(rèn)知有了明顯的提升,這項(xiàng)技術(shù)使我們有機(jī)會(huì)在微觀尺度直接觀察變形、強(qiáng)化和失效的過(guò)程并進(jìn)行原位定量微觀力學(xué)性能表征,理解材料的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系。而置于掃描電鏡中的原位(高低溫)拉伸臺(tái)相較于傳統(tǒng)獨(dú)立的拉伸試驗(yàn)機(jī),除可獲得相關(guān)條件下材料的硬度、模量、斷裂韌性等性能外;其借助掃描電鏡的電子背散射衍射給出的高分辨率晶粒和取向圖,觀測(cè)材料在進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲和疲勞等力學(xué)性能測(cè)試發(fā)生的表面動(dòng)態(tài)變化,如滑移帶產(chǎn)生、斷裂起始等;可以在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中極其精確地對(duì)變形過(guò)程成像,同時(shí)準(zhǔn)確得到定量的載荷和位移的數(shù)據(jù),將材料的力學(xué)數(shù)據(jù)(載荷-位移曲線)與相應(yīng)晶粒的變化原位觀察相關(guān)聯(lián)并進(jìn)行解釋,極大地拓展材料原位顯微結(jié)構(gòu)與實(shí)際服役力學(xué)性能關(guān)系的表征能力和深度。在金屬材料、超微結(jié)構(gòu)材料、無(wú)機(jī)涂層材料、能源材料、結(jié)構(gòu)陶瓷材料、光功能材料、晶體材料等領(lǐng)域有著極其重要的作用。
產(chǎn)品詳情:
本拉伸臺(tái)(可選壓縮功能)適用于掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、光學(xué)顯微鏡、X射線衍射儀及同步輻射等裝置。 使用該拉伸臺(tái)可對(duì) 20 ~ 60 mm長(zhǎng)、厚度不超過(guò)5 mm的樣品進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。此外,該拉伸臺(tái)可選配多種樣品夾具,以滿足用戶不同的試驗(yàn)需求。
本拉伸臺(tái)采用雙絲杠設(shè)計(jì),拉伸時(shí)雙絲杠的兩頭同時(shí)移動(dòng),這樣確保發(fā)生形變的樣品中間位置在拉伸過(guò)程中基本保持在原位置,便于用戶的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)。
本系統(tǒng)標(biāo)配電腦控制的微處理控制器(DDS4)和功能豐富的軟件包 (MDS)。通過(guò)MDS 軟件可調(diào)節(jié)多種試驗(yàn)參數(shù)并設(shè)計(jì)不同的試驗(yàn)流程。實(shí)驗(yàn)控制可選位移控制、載荷控制和馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制,以進(jìn)行軸向單調(diào)加載或拉壓循環(huán)加載等。該軟件還包含了許多子程序,如:拉-拉/拉-壓動(dòng)態(tài)循環(huán)測(cè)試、節(jié)點(diǎn)測(cè)試、公式編輯器、彈性模量在線記錄、裂紋自動(dòng)識(shí)別、梯度測(cè)試、圖像采集等等。
本系統(tǒng)具備自動(dòng)硬件保護(hù)功能,當(dāng)載荷或位移達(dá)到極限時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止實(shí)驗(yàn),防止出現(xiàn)硬件損壞的情況。
性能指標(biāo):
載荷范圍: 從 1N 至 5000 N (10kN 可選)
樣品尺寸(mm): 60 x 10 x 5
形變速度范圍:0.3 to 50 μm/sec or 0.1 to 20 μm/sec.
拉伸位移范圍:系統(tǒng)配備有線性編碼規(guī),可測(cè)位移范圍45mm。
電源: 230/110 VAC.
模塊尺寸(mm, WxH x L):150 x 55 x 220.
可選附件:
載荷傳感器: 1N, 10N, 20N, 50N, 100N, 200N, 500N, 1kN, 2kN, 5kN, 10kN
引伸計(jì) : +/- 1mm, 其它類(lèi)型可定制
加熱 / 制冷: 從室溫至 1200° C 或 +/- 150° C, 包含 PID-控制器。
樣品夾具: 總共多于30種不同的夾具可供選擇。
適配器: EBSP, XRD, AFM or 同步輻射.
視屏引伸計(jì): VEDDAC-strain
圖像捕捉: 數(shù)據(jù)采集過(guò)程中亦可回查圖像
遠(yuǎn)程控制軟件 e.g. LabView
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控制器
手動(dòng)控制器和自動(dòng)控制器可選
擴(kuò)展性
可根據(jù)用戶需求定制用戶所需的特定功能
應(yīng)用案例:
上圖顯示了一個(gè)單獨(dú)奧氏體晶粒在不同的應(yīng)變條件下(圖a 應(yīng)變3.6%,圖b 應(yīng)變15%),局部的應(yīng)變變化情況。圖c相分布圖,圖d為α-馬氏體取向圖。從圖a和圖b的對(duì)比中可以看出,隨著整體應(yīng)變的增加,形變帶的數(shù)量及寬度都在增加,但同時(shí),在奧氏體內(nèi)部,應(yīng)變幾乎沒(méi)有變化。在形變的初始階段,形變的分布比較均勻。在整體應(yīng)變3.6%時(shí),開(kāi)始觀察到個(gè)不連續(xù)的異常大形變點(diǎn)。這樣的異常大形變點(diǎn)隨著應(yīng)變?cè)龃髷?shù)量增多,且尺寸變大。EBSD測(cè)試表明,應(yīng)變均勻連續(xù)分布的區(qū)域?yàn)橛筛呙芏葘渝e(cuò)形成的密排六方對(duì)稱結(jié)構(gòu)(ε-馬氏體)。而形變異常大點(diǎn)為α-馬氏體結(jié)構(gòu)。
具體請(qǐng)參考下方文獻(xiàn)。
*Magnitude of shear of deformation-induced αˊ-martensite in high-alloy metastable steel. Materials Letters 143 (2015) 155-158