[發明專利]一種測試鋼板高溫變形抗力的實驗方法

在審

• 申請號: 201510524769.8
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN105043894A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 王永春;李濤;胡曉宏
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 王普玉

技術領域

本發明屬于材料物理實驗方法技術領域，特別涉及一種測試鋼板高溫變形抗力的實驗方法。

背景技術

高溫變形抗力是金屬材料在高溫狀態抵御塑性變形的能力，是鋼板熱軋工藝設計所必須的材料性能參數。眾知的測量鋼鐵材料高溫變形抗力的方法是：將被測材料加工成圓柱形試樣，安裝在熱模擬實驗機(如，美國DSI公司Gleeble-3500熱模擬機)上，通過大電流，將試樣加熱到一定溫度后，沿試樣高度方向進行壓縮，對試樣施加不同的變形量，同時測量變形力，并依此計算該材料在特定變形條件下的變形抗力。該方法必須制作多個試樣，進行多次實驗，才能完成不同變形量的變形抗力的測試，實驗效率低。由于圓柱試樣壓縮變形的方式與熱軋過程中鋼板的變形方式的區別，采用圓柱形試樣壓縮方式測試出的材料高溫變形抗力，不能完全反映熱軋過程中高溫鋼板的熱變形性能。

本發明提供了一種測試鋼板高溫變形抗力的實驗方法，使用熱軋實驗軋機模擬鋼板在熱軋過程中的變形方式，將鋼板加工成階梯形狀試樣，使用加熱爐將試樣加熱到實驗溫度后，在熱軋實驗軋機上進行一道次軋制，同時記錄軋制變形過程中的軋機壓下量、軋制速度和軋制力，測量軋后試樣各部位的厚度，并依此計算試樣在多個變形量下的高溫變形抗力。

發明內容

本發明目的在于提供一種測試鋼板高溫變形抗力的實驗方法，解決了測試鋼板高溫變形抗力實驗效率低的問題。

一種測試鋼板高溫變形抗力的實驗方法，具體步驟及參數如下：

1、樣品制備：厚度依次增大的階梯形狀的鋼板試樣1的各階梯厚度之間有厚度過渡坡4，厚度過渡坡的長度B大于厚度階梯A厚度差的2倍，試樣寬度W大于厚度區的長度L；各厚度階梯A、厚度過渡坡的長度B和厚度區的長度L尺寸一致；

2、軋制：加熱爐將鋼板試樣1加熱到實驗溫度，實驗溫度為800-1200℃，設置熱軋實驗機輥縫，在熱軋實驗軋機上進行一道次軋制；鋼板試樣1厚度最小的一端為軋制前端，首先進入實驗軋機，同時記錄軋制過程中各厚度區段的軋機壓下量、軋制力F和軋輥轉速VR；

3、計算：根據軋后試樣的實際厚度h，計算出原試樣各階梯區段的實際變形量H-h；根據各厚度區段的變形量和軋輥直徑，計算各厚度區段的軋制變形區長度C和變形區的面積S，公式為S＝C*W；根據軋制過程中各厚度階梯段的實測軋制力F，計算鋼板試樣1在同一溫度、各個變形量的高溫變形抗力σ，公式為σ＝F/S。

本發明的優點在于：采用具有厚度階梯的鋼板試樣，最大限度地模擬了鋼板在熱軋過程中的變形方式，通過一道次軋制實驗，測試鋼板在同一溫度下、多種變形量的高溫變形抗力。

附圖說明

圖1為本發明的實驗軋機軋制變形過程示意圖。其中，階梯形狀的鋼板試樣1、實驗軋機上軋輥2、實驗軋機下軋輥3、厚度過渡坡4。

圖2為本發明的階梯形狀的鋼板試樣示意圖。其中，厚度階梯A、厚度過渡坡的長度B、厚度區的長度L、試樣寬度W。

圖3為本發明的軋制變形區的示意圖。其中，階梯形狀的鋼板試樣1、實驗軋機上軋輥2、實驗軋機下軋輥3、軋制前鋼板試樣厚度H、軋制后板試樣厚度h、軋輥半徑R、軋制變形區長度C、軋制力F、軋輥轉速VR。

圖4為本發明的實施例中使用的具有四個厚度區的鋼板試樣示意圖。其中，第一厚度區的鋼板厚度H1、第二厚度區的鋼板厚度H2、第三厚度區的鋼板厚度H3、第四厚度區的鋼板厚度H4。

具體實施方式

實施例1

本實施例以首鋼技術研究院中試工廠的550熱軋實驗機為例，說明一種測試鋼板高溫變形抗力的實驗方法,550熱軋實驗機的軋輥半徑R＝370mm：

1)參見圖4，使用牌號為Q235的鋼板加工制造具有4個厚度區的鋼板試樣。4個厚度依次為H1＝50mm、H2＝55mm、H3＝60mm、H4＝65mm,試樣寬度W＝150mm,各厚度區的長度L1、L2、L3、L4均為200mm,各厚度過渡坡的長度B1、B2、B3均為15mm，各厚度階梯A均為5mm。

2)設置熱軋實驗機輥縫(上、下輥間的距離)45mm，

3)設置軋輥轉速(線速度)VR＝1米/秒。

4)將試樣在加熱爐中加熱至1200℃，保溫0.5小時后，出爐，參見圖1，將試樣厚度最小的一端做為軋制前端，首先進入實驗軋機，進行一道次軋制。同時記錄軋制過程中各厚度區段的軋制力，F1、F2、F3、F4。

5)參見圖3，測量軋后試樣的實際厚度h,計算原試樣各厚度區段的實際變形量H1-h、H2-h、H3-h、H4-h。