JPH068532Y2 - 高温用試験治具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本考案は、セラミックスなどの試験片を高温炉にて加熱
しつつ負荷する材料試験機における高温用試験治具に関
する。

Ｂ．従来の技術 この種の高温試験では、試験片を１５００〜１６００℃
に加熱するのでセラミックス製の高温用試験治具を用い
て試験片を保持している。例えば、特開昭６０−１２０
２３１号公報には、試験機側に連結されるセラミックス
製の支持台と、この上に着脱可能に設けられるセラミッ
クス製の支持治具とから成る２分割曲げ試験用治具が開
示されている。

あるいは、引張り試験治具として、試験片を把持するセ
ラミックス製のホルダと、このホルダを試験機側に連結
するセラミックス製のピンとから成るものが知られてい
る。

Ｃ．考案が解決しようとする問題点 しかしながら、大気中はもちろん、Ｎ_２，Ａｒなどの不
活性ガス中においても微量のＯ_２が存在するため、セラ
ミックス、例えばＳｉＣセラミックスは高温下で酸化さ
れてその表面にＳｉＯ_２（シリカ）が生成され、支持台
と支点治具とが接合してしまい、保持台が取り外せなく
なる。また同様に、ホルダとピンとが接合してしまい、
ユニバーサルジョイントの機能を果たさなくなるおそれ
がある。

本考案の目的は、高温試験時に試験片取付け用の治具を
構成する２つの部材が互いに接合しないように改良した
高温用試験治具を提供することにある。

Ｄ．問題点を解決するための手段 本考案に係る高温用試験治具は、試験片を保持するセラ
ミックス製の保持部材と、この保持部材を試験機に接続
するセラミックス製の接続部材とを備えて成り、更に両
部材の接触面にカーボン製の分離部材を介在させことに
より、上述の問題点を解決する。

Ｅ．作用 加熱試験時に分離部材が介在されるので両部材の接合が
防止され、試験後の両部材の分離が容易となる。また、
試験時に両部材は互いに摺動し得るので、所望の機能が
損なわれない。

Ｆ．実施例 第１図および第２図により一実施例を説明する。

第２図において、試験片ＴＰは高温炉１内に収容されて
いる。この装置はポンチ２によって５つの試験片ＴＰに
曲げ荷重を加え、各試験片ＴＰを連続的に曲げ試験する
ようにしたもので、５つの支持台３に設けられた５つの
曲げ支持治具４を有する。支持台３および支持治具４は
ともにＳｉＣセラミックスから成る。各支点治具４はそ
れぞれ一対の曲げ支点５をもち、各試験片ＴＰは各支点
治具４の曲げ支点５間にかけ渡され、保持されている。
曲げ支点５もＳｉＣセラミックスから成る。第１図に示
すように、曲げ支点治具４と支持台３は互いに分離さ
れ、支持治具４は支持台３の溝６に取外し可能に嵌め込
まれ、組み合わされている。各支持台３も互いに分離さ
れ、順次隣接して接触するよう配列されている。各支点
治具４も互いに分離されている。ここで、支点治具４と
支持台３との間、および曲げ支点５と支持治具４との間
には、それぞれカーボンパウダ７が介在されている。

ポンチ２はピン７によって負荷ロッド８に連結され、負
荷ロッド８はロードセル９を介してクロスヘッド１０に
連結され、支持されている。各支持台３は移動台１１の
保持具１２によって保持され、断熱材から成るガイド１
３によって横方向に移動方向に案内されている。さら
に、ハンドル１４を有する送りねじ１５が横方向に配設
されて移動台１１に螺合し、両端がテーブル１６に軸支
されている。

このように構成された装置において、試験片ＴＰは高温
炉１によって予め定められた設定温度（例えば１５００
０℃〜１６００℃）まで加熱される。その後、クロスヘ
ッド１０を下降させて負荷ロッド８、ロードセル９およ
びクロスヘッド１０と一体的にポンチ２を下降する。し
たがって、ポンチ２が試験片ＴＰを押圧し、試験片ＴＰ
に曲げ荷重が加えられる。曲げ支点５および支持治具４
は曲げ荷重の反力を受け、試験片ＴＰは曲げ支点５間で
変形する。したがって、試験片ＴＰを高温曲げ試験する
ことができる。

このような高温試験に際して、高温炉１の雰囲気ガス中
のＯ_２により、ＳｉＣセラミックス製の支持台３、支点
治具４および曲げ支点５の表面にはＳｉＯ_２（シリカ）
が生成され、従来のように各部材を直接に接触させると
両部材が互いに接合して取り外せなくなるが、この実施
例のように、カーボンパウダ７を介在させると、例えば
大気中では加熱によりカーボンパウダ７が燃焼しそのカ
スが両部材間に残り接合が防止される。このため、損傷
した支持治具４や曲げ支点の交換作業が容易となる。な
お、真空中や不活性ガス中ではカーボンパウダ７はその
まま残り、接合が防止される。

試験片ＴＰの試験が完了した後、ハンドル１４によって
送りねじ１５を回転操作すると、そのねじ送り作用によ
って移動台１１が移動する。各支点治具４は支持台３、
保持具１２および移動台１１と一体的に移動する。した
がって、各試験片ＴＰを順次交互にポンチ２と対向させ
ることができ、連続して曲げ試験することができる。

なお、カーボンパウダに代え、カーボン繊維を短くカッ
トして成るカーボントウ、カーボンフエルト、カーボン
ペーパーなどを用いることができ、更に各部材の接触面
にカーボンを溶射してカーボンコーティングを形成して
もよい。

また、３点曲げ試験用の治具を示したが、第３図に示す
ように、上下プルロッド２１，２２にＳｉＣセラミック
ス製のピン２３を介してＳｉＣセラミックス製の上下ホ
ルダ２４，２５を連結し、ホルダ２４，２５間に試験片
ＴＰをピン結合して保持するような引張試験用治具にも
本考案を適用でき、この場合、ピン２３とホルダ２４，
２５との接触面、ピン２３とプルロッド２１，２２との
接触面にカーボンパウダ等の分離部材２６を介在させれ
ばよい。この構成によれば、加熱時にピン２３がホルダ
２４，２５に接合せず、ピン２３によるユニバーサルジ
ョイン機能が保たれる。

すなわち、本考案は、試験片ＴＰを保持するホルダと、
このホルダを材料試験機に接続しいずれかの面がホルダ
と接触する接続部材とを有し、いずれもセラミックスで
形成される各種試験用治具に適用できる。また、ＳｉＣ
セラミックスに限らず、高温下でセラミックス同志が接
合するものであればいずれのセラミックスにて作製され
る部材についても本考案を適用し得る。

Ｇ．考案の効果 本考案によれば、高温用試験治具を構成するセラミック
ス製の２部材間にカーボンから成る分離部材を介在させ
たので、高温試験時に両部材が接合せず、両部材の分
離、あるいは摺動が可能となる。この結果、試験後の分
離作業が不要となり、また試験時に所望の機能が損われ
るのが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は多連式３点曲げ試験用の治具に本
考案を実施した場合の一実施例を説明するもので、第１
図が２分割治具の正面図、第２図はその治具とともに示
す材料試験機の側面図である。 第３図は引張試験に本考案を実施した場合の他の実施例
を示す治具の一部破断面図である。 １：高温炉、２：ポンチ ３：支持台、４：支持治具 ５：曲げ支点、７：カーボンパウダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】高温炉内で材料試験機により負荷される試
   験片を保持する高温用試験治具において、前記試験片が
   把持または載置されて保持されるセラミックス製の保持
   部材と、この保持部材を前記材料試験機に接続するセラ
   ミックス製の接続部材と、この両部材の接触面に介在さ
   れ、加熱時にこれら両部材が接合するのを防止するカー
   ボン製の分離部材とを備えることを特徴とする高温用試
   験治具。