[發明專利]具有上下屈服點的拉伸標樣的制作方法

有效

• 申請號: 200610030704.9
• 申請日: 2006-08-31
• 公開（公告）號: CN101135620A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 李和平;趙海亭;張順才;熊偉
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N3/62
• 分類號: G01N3/62;G01N1/28
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司
• 代理人: 周成

技術領域

本發明涉及試驗標樣的制作，尤其涉及用于校驗拉伸試驗機、測算拉伸試驗測量不確定度及用于實驗室日常精度管理的具有上下屈服點的拉伸標樣的制作方法。

背景技術

拉伸試驗方法通常可以測量上下屈服點、規定非比例伸長屈服強度和總伸長屈服強度及抗拉強度等力學性能指標。可靠地測算這些上述力學性能指標的測量不確定度對于使用者和生產者都非常重要。但實際中沒有標準試樣，難以可靠地測算測量不確定度。

目前在還沒有國際公認的拉伸試驗標準試樣的情況下，國內外一些機構采用各種方法制造了鋼板拉伸標樣，其中比較廣泛采用的是用無間隙原子鋼制造拉伸標樣。這種用無間隙原子鋼制造的拉伸標樣沒有上屈服點，而在實際測量結果看上述力學性能指標中最難測量準確的恰恰是上屈服點。目前，已經發現造成上屈服點測量不準確的三個主要原因分別是：1、試樣不是完全軸向受力，會顯著影響上屈服峰是否能測出來。例如，某著名的拉伸機公司生產的拉伸機不能自動調整試樣的軸向受力狀態，所以對于試樣的夾持位置非常敏感，同一種有上屈服點的試樣，在對好位置的條件下測出有上屈服峰，在偏離1.6毫米的位置測量就測不出上屈服峰。圖1是一個例子，偏離1.6毫米，測不出上屈服峰，結果偏差22MPa。2、拉伸機測力傳感器的的帶寬也會影響上屈服點的測量精度，帶寬不夠會使窄而高的上屈服點尖峰變成矮而圓的峰，甚至會使上屈服點峰消失(圖2)，從而使測量結果偏低。3、拉伸速度會顯著影響上屈服點的測量結果。雖然拉伸速度對于各項力學性能都有影響，但是，試驗結果顯示，上屈服點對于拉伸速度更敏感，同樣的速度變化，上屈服點的變化比下屈服點變化大。

上屈服點的測量誤差在按照JIS?G?3135測量烘烤硬化值時更成為了突出的問題，因為烘烤硬化值是用烘烤后的上屈服點減去烘烤前的屈服強度的差值，假設兩個實驗室測量下屈服點的烘烤硬化值都等于35MPa，而測量上屈服點偏差22MPa，就會使上屈服點的烘烤硬化值存在不能容忍的偏差：一個實驗室得到35MPa，另一個實驗室得到57MPa。所以，不同實驗室之間測量上屈服點的烘烤硬化值很難一致。

從力學性能測量精度控制需要的角度看，對于有上下屈服點標樣的需求更迫切。但是，由于制作困難，雖然國內外先進鋼廠制造并使用沒有上下屈服點的拉伸標樣控制拉伸精度，但是至今為止，還沒有成功制作有上下屈服點的鋼板拉伸標樣的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有上下屈服點的拉伸標樣的制作方法，以克服現有技術存在的上述不足。

為了實現上述發明目的，本發明所述的具有上下屈服點的拉伸標樣的制作方法，采用如下步驟：

1〕、選用含碳量以重量百分比計0.0014～0.026％的低碳烘烤硬化鋼作為原料鋼板，依次進行熱連扎、酸洗、冷連扎、退火工藝，得到中間鋼板；

2〕、切除中間鋼板性能不穩定的邊部，保留性能均勻穩定的中間部分；

3〕、對保留的中間鋼板的中間部分進行0.3～2％的塑性應變；

4〕、然后，在20～200℃的時效溫度條件下進行時效處理；

5〕、最后，切割成小鋼板得到拉伸標樣。

本發明采用上述技術方案，其中關鍵是選擇合適的材料作為原料鋼板，原料鋼板的碳含量太低，可能會使制作的拉伸標樣沒有上屈服點；碳含量太高，可能會由于選分結晶造成化學成分偏析從而使批量制作的拉伸標樣均勻性惡化，還會使標樣的時效效應太大，上屈服點會隨著時間變化，增加標樣的不確定度。本發明選用含碳量以重量百分計0.0014～0.026％的低碳烘烤硬化鋼作為原料鋼板，既避免的選分結晶造成化學成分偏析，又使拉伸標樣有上屈服點，而且經過時效處理之后上屈服點不隨著時間顯著變化。其中，優選含碳量以重量百分計0.0024％的低碳烘烤硬化鋼作為原料鋼板。

另外，步驟3〕對保留的中間鋼板的中間部分進行0.3％～2％的塑性應變是使保留的中間鋼板的中間部分內存在適當密度的自由位錯，為通過時效處理，使試樣有上屈服點創造了條件。步驟4〕采用較低溫度的時效處理工藝，關鍵在于保證大批量制作的標樣能夠在均勻的溫度條件下時效，從而降低上屈服點的測量不確定度。

為了使制作成的拉伸標樣的性能更加優良，在本發明所述的具有上下屈服點的拉伸標樣的制作方法的進一步改進中，所述在步驟1〕中，對原料鋼板進行熱連扎、酸洗、冷連扎、退火工藝的過程中，實時測量熱軋溫度、卷曲溫度、冷軋退火溫度、平整量曲線，并在步驟2〕中選擇熱軋終扎溫度曲線波動小的中間鋼板進行切除邊部。