gleeble热模拟实验课件

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1、9钢的高温力学性能及相变测试●钢的高温力学性能（1）连铸过程铸坯产生的裂纹是常见的一种质量缺陷，它产生原因很复杂，其中钢的高温力学性能有重要的影响，充分了解铸坯冷却过程中钢的力学性能的变化，对制定合理的连铸铸坯冷却工艺，避免连铸坯裂纹缺陷具有重要作用。（2）钢中化学成分和有害元素（例如S、Cu、Sn）对钢的高温力学性能有显著的影响。怎样能够测出钢的高温力学性能？●钢的相变（1）碳钢从高温以不同冷速降到低温，钢的组织会由奥氏体转变为铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等，钢的力学性能相应改变。（2）在钢的热处理过程中或者轧

2、钢冷却过程中钢的组织和性能控制经常用到CCT曲线（过冷奥氏体连续冷却转变曲线）。CCT曲线是怎样测出的？9.1钢的高温力学性能及相变测试实验设备Gleeble热/力学模拟机简介及其工作原理（1）简介Gleeble热模拟试验•Gleeble是一部动态试验机，它能模拟金属材料在热加工过程中的行为，简便地再现金属材料的热加工现象。•Gleeble在模拟与测试过程中能够控制不同速度的升降温、不同速度的拉压扭变形，同时记录测试区中的温度、力、应变、应力等参数的变化。•可对金属材料的铸造、成形、热处理及焊接工艺等各个制备阶段的

3、工艺与材料的性能进行精确的模拟与测试。（2）工作原理（以Gleeble-1500为例）•Gleeble系统主要有：加热系统、机械系统、计算机数字控制系统三大部分组成；•两个伺服闭环回路：加热系统伺服闭环回路、力学系统伺服闭环回路。Gleeble－1500热/力模拟试验机Gleeble模拟机结构方框图两个伺服闭环回路力学系统伺服闭环回路加热系统伺服闭环回路实现载荷控制、位移控制和应实现温度的精确测量变控制（2.1）加热系统Gleeble1500的加热系统主要由：加热变压器、温度测量与控制系统、冷却系统三部分组成。加

4、热2根据焦耳-楞次定律：QIRt次级回路不是纯电阻电路：IU22（次级回路阻抗：ZRX，X为回路感抗）Z欲获得较快的加热速度或较高的加热温度（一定时间内产生多的热量），必须提高次级输出电压。温度测量与控制温度的测量采用热电偶或光电高温计。加热系统采用的是闭环伺服系统。伺服模块的功能是比较这两个输入信号并为可控硅调节器提供脉冲，来实时调节通过试样的电流大小，保持实际温度与程序温度相一致。极性相反反馈信号计算机信号实际温度=程序温度，合成为零程序温度＞反馈温度→提供变化了的触发脉冲宽度→加宽

5、可控硅导通角→增加输出电流→加热冷却冷却系统：试样与夹具的接触传导、喷水（喷气）急冷装置。冷却速率影响因素：试件的材质、试件的尺寸、夹头材料、试样的自由跨度。Gleeble试样夹持装置示意图均温区均温区：即为物理模拟试件的工作区，其宽窄对模拟试验结果有重要影响。试样的轴向冷却产生了一个横向的等温面，通过选择试样尺寸、自由跨度和不同材质的卡具，可以调节轴向温度梯度，并可在试样的跨度的中部获得Gleeble试样沿轴向温度分布示意图一定体积的均温区。（2.2）机械系统机械系统由高速伺服阀控制的液压驱动系统，力

6、传递机械装置以及力学参数的测量与控制系统所组成。位移检测计负载传感器反馈信号应变检测计差值放大控制回路程序信号例：若选择位移检测计的输出为反馈信号，那么试样的位移将随计算机程序的给定值而变化，也就是说，由于采用了闭环控制系统，反馈信号将与给定信号不断追随比较直到相等为止。（2.3）计算机控制系统计算机控制系统是Gleeble热/力学模拟试验机的心脏，它提供了用于闭环控制的热和力学系统所需的所有变量信号。通过控制柜的各种模块（插件）实现D/A及A/D转换，对热、力系统进行实时闭环控制；数据采集系统，可实现数据采集

7、及分析处理；软件：一是Gleeble语言编程及操作控制软件；二是模拟热加工过程（如焊接热影响区）的专用软件。（3）Gleeble热/力学模拟机的型号与性能随着计算机控制技术的应用以及测量系统的完善和机械装置的改进，现在的Gleeble热/力学模拟机主要有Gleeble-1500、2000、3200/3500/3800等系列型号，模拟精度和模拟技术的应用水平得到不断提高。不同型号Gleeble模拟机的主要性能指标型号Gleeble3000系列Gleeble1500Gleeble2000性能Gleeble3200Gl

8、eeble3500Gleeble3800最大10000℃/s最大10000℃/s最大10000℃/s最大10000℃/s最大10000℃/s加热速度最小保持温度恒最小保持温度恒最小保持温度恒最小保持温度恒最小保持温度恒定定定定定最大140℃/s最大140℃/秒最大140℃/s最大140℃/s最大140℃/秒冷却速度急冷10000℃/s急冷10000℃/s急冷