热模拟试验平台

       一、  概述

       Gleeble 3500 热力学试验机是一个材料热机械加工性能分析系统，具有急（慢）速降温、急（慢）速拉压变形、同时记录温度、力、应力、应变等参数变化曲线，应用于金属材料的连铸工艺过程、轧制工艺、轧后冷却过程、热处理工艺及焊接工艺等各个制备阶段的工艺与材料性能变化之间的关系进行精确地模拟及测量。

       二、 实验设备

       Gleeble 3500热力学模拟试验机

       三、 实验项目

       1 . 常温、高温拉伸试验

       高温、常温拉伸试验是研究材料热塑性最常用的方法。通过Gleeble高温、常温拉伸试验，可得知材料的高温、常温力学性能，如不同成分钢种的塑性温度区间，不同温度下材料的抗拉强度、屈服强度，以及其与零塑性温度，热塑性与温度、热历程、冷却速率、应变速率等的关系。

       试验参数：试验采集温度、应力、抗拉强度和应变等参数，结果绘制高温下应变-应力曲线图，测定此温度下材料的抗拉强度、断面收缩率等。

       2.  热处理实验

       通过应用Gleeble模拟试验机对金属材料的热处理工艺过程（淬火、正火、退火和回火等）进行模拟，并绘制温度时间数据图。实验通过精准控制试样的升温、保温、降温过程，模拟热处理工艺，并全过程采集温度参数。试验在惰性气体气氛下完成。

       试验参数：   实验采集时间、温度参数，并绘制温度时间数据图。

       3.   流变应力压缩试验

       试验对圆棒形试样进行加热升温、保温，依据应变速率和最终高度设定试验条件，进行压缩变形。采用夹具到夹具L-Gauge测量传感器进行反馈控制和计算真应变。试验在惰性气体气氛下完成。

       试验参数：试验过程中采集时间、温度、力、位移、应力和应变数据，并绘制应力应变和应变时间曲线。

       4.  平面应力压缩试验

       平面应变压缩试验，除确定应力-应变关系之外，还广泛地应用于轧制的模拟。模拟后试样的组织结构可以通过水冷方式保留，以便进行微观分析。此外，变形过程中动态转变的机理，如再结晶及析出等，均可进行研究。

       试验对方形试样进行加热升温、保温，依据应变速率和最终高度设定试验条件，进行压缩变形。采用夹具到夹具L-Gauge测量传感器进行反馈控制和计算真应变。试验在惰性气体气氛下完成。

       试验参数：试验过程中采集时间、温度、力、位移、应力和应变数据，并绘制应力应变和应变时间曲线。

       5.   CCT试验（无ISO-Q装置）、 CCT试验（带ISO-Q淬火装置）

       CCT曲线图：即钢的连续冷却转变图，是指过冷奥氏体在连续冷却条件下，相转变开始温度和终了温度、转变开始时间和终了时间以及转变的组织、室温硬度与冷却速度之间关系的曲线图。一般的热处理、形变热处理、热轧材的控制冷却以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的；根据CCT曲线可以选择最适当的工艺规范，从而得到所需的组织，达到控轧钢材各种性能的目的。测量CCT的方法一般有热膨胀法、热分析法、金相法和磁性法。热膨胀法最常用，且常配合热分析法和金相法进行测定。

       试验参数：CCT试验使用低力夹具和铜夹块，以设定的温度升温、保温、降温等过程 来采集温度、膨胀量、时间等参数的过程，并获得膨胀量与温度的曲线关系，来绘制CCT曲线。

       6.  连铸模拟（熔化和凝固）试验

       试验采用10mm直径连铸试样和石英管进行模拟连铸试验。运用Gleeble精确控制试验温度过程，熔化试样后凝固，并以一定位移速率在某一温度完成高温拉伸试验。

       试验参数：  试验过程采集温度、时间、力和位移参数，并绘制曲线图，可以测量试验试样的面积收缩量，作为热塑性的测量值。

       试样尺寸图纸：连铸模拟（熔化和凝固）试验

       7.   零强试验 

       试验采用零强夹具系统。按照零强试样标准进行操作，试验加热到接近熔点，改用手动模式，并观察试样，进行手动升温至试样熔点，测定零强温度。进行多次（3次以上）零强试验测定试样零强温度，得出材料的零强温度。