簡介:隨著微觀原位力學測試技術的發展和使用,人們對材料的力學行為認知有了明顯的提升,這項技術使我們有機會在微觀尺度直接觀察變形、強化和失效的過程并進行原位定量微觀力學性能表征,理解材料的微觀結構與力學性能的關系。而置于掃描電鏡中的原位(高低溫)拉伸臺相較于傳統獨立的拉伸試驗機,除可獲得相關條件下材料的硬度、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,觀測材料在進行拉伸、壓縮、彎曲和疲勞等力學性能測試發生的表面動態變化,如滑移帶產生、斷裂起始等;可以在整個測試過程中極其精確地對變形過程成像,同時準確得到定量的載荷和位移的數據,將材料的力學數據(載荷-位移曲線)與相應晶粒的變化原位觀察相關聯并進行解釋,極大地拓展材料原位顯微結構與實際服役力學性能關系的表征能力和深度。在金屬材料、超微結構材料、無機涂層材料、能源材料、結構陶瓷材料、光功能材料、晶體材料等領域有著極其重要的作用。
產品詳情:
本拉伸臺(可選壓縮功能)適用于掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、光學顯微鏡、X射線衍射儀及同步輻射等裝置。 使用該拉伸臺可對 20 ~ 60 mm長、厚度不超過5 mm的樣品進行拉伸試驗。此外,該拉伸臺可選配多種樣品夾具,以滿足用戶不同的試驗需求。
本拉伸臺采用雙絲杠設計,拉伸時雙絲杠的兩頭同時移動,這樣確保發生形變的樣品中間位置在拉伸過程中基本保持在原位置,便于用戶的實驗觀測。
本系統標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MDS 軟件可調節多種試驗參數并設計不同的試驗流程。實驗控制可選位移控制、載荷控制和馬達轉速控制,以進行軸向單調加載或拉壓循環加載等。該軟件還包含了許多子程序,如:拉-拉/拉-壓動態循環測試、節點測試、公式編輯器、彈性模量在線記錄、裂紋自動識別、梯度測試、圖像采集等等。
本系統具備自動硬件保護功能,當載荷或位移達到極限時,系統自動停止實驗,防止出現硬件損壞的情況。
性能指標:
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:系統配備有線性編碼規,可測位移范圍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 : +/- 1mm, 其它類型可定制
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: VEDDAC-strain
圖像捕捉: 數據采集過程中亦可回查圖像
遠程控制軟件 e.g. LabView
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控制器
手動控制器和自動控制器可選
擴展性
可根據用戶需求定制用戶所需的特定功能
應用案例:
上圖顯示了一個單獨奧氏體晶粒在不同的應變條件下(圖a 應變3.6%,圖b 應變15%),局部的應變變化情況。圖c相分布圖,圖d為α-馬氏體取向圖。從圖a和圖b的對比中可以看出,隨著整體應變的增加,形變帶的數量及寬度都在增加,但同時,在奧氏體內部,應變幾乎沒有變化。在形變的初始階段,形變的分布比較均勻。在整體應變3.6%時,開始觀察到個不連續的異常大形變點。這樣的異常大形變點隨著應變增大數量增多,且尺寸變大。EBSD測試表明,應變均勻連續分布的區域為由高密度層錯形成的密排六方對稱結構(ε-馬氏體)。而形變異常大點為α-馬氏體結構。
具體請參考下方文獻。
*Magnitude of shear of deformation-induced αˊ-martensite in high-alloy metastable steel. Materials Letters 143 (2015) 155-158