[發明專利]一種雙相鋼連退和鍍鋅熱模擬實驗方法及裝置

在審

• 申請號: 202110236037.4
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113109165A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 王秋雨;耿志宇;孫寧;張賽娟;李立銘;張茜;呂浩;楊麗娜
• 申請（專利權）人: 唐山鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司唐山分公司
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/04
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發明涉及一種雙相鋼連退和鍍鋅熱模擬實驗方法及裝置，屬于冶金板材生產技術領域。本發明的技術方案是：使用三組熱電偶對熱模擬試樣進行加熱，設置兩個冷卻噴嘴，控制熱模擬實驗過程中不同部位的冷卻速度，使熱模擬實驗后的試樣加工成拉伸試樣后，拉伸試驗斷裂位置正好處于控溫熱電偶處。本發明的有益效果是：使拉伸試驗得到的強度能真實反映熱模擬實驗中均熱溫度的變化對材料性能的影響。

技術領域

本發明涉及一種雙相鋼連退和鍍鋅熱模擬實驗方法及裝置，屬于冶金板材生產技術領域。

背景技術

雙相鋼一般靠連續退火（連退）和鍍鋅方法生產，因此它的最終性能是由連退和鍍鋅工藝參數決定的。連退和鍍鋅工藝有相似，也有不同，但基本原理都是將鋼加熱到部分奧氏體化溫度，保溫一定時間，然后快冷到一定溫度以得到馬氏體或貝氏體組織，最后冷卻至室溫，最終組織是鐵素體+馬氏體的組織。其中馬氏體或貝氏體的量和硬度是影響雙相鋼強度的重要因素，馬氏體或貝氏體的量是由連退/鍍鋅工藝中的均熱溫度決定的，而馬氏體的硬度是由連退/鍍鋅工藝中的冷卻速度決定的。

如圖1，采用常規熱模擬實驗方法實驗過程如下：熱模擬試樣兩端夾在熱模擬實驗機的退火夾具上，熱模擬試樣作為電阻被加熱，加熱溫度由控溫熱電偶控制，控制方式是負反饋控制，即當熱模擬試樣的實際溫度低于設定溫度，則系統會加大電流使試樣盡快達到設定溫度；若熱模擬試樣溫度高于設定溫度，則系統會降低加熱電流或者停止加熱，以使熱模擬試樣溫度和設定溫度吻合，直到熱模擬試樣溫度和設定溫度的偏差不超過1℃為止，可見，控溫熱電偶處是熱模擬試樣溫度和設定溫度最吻合的位置，其他位置的溫度和設定溫度都會有較大偏差。熱模擬試樣的冷卻采用單一的冷卻噴嘴對熱模擬試樣的加熱段噴氮氣，以達到冷卻的目的。

但是存在的問題是，采用單一的冷卻噴嘴的時候，熱模擬試樣不同部位冷卻速度是不同的，而冷卻速度又決定了馬氏體的硬度。在均熱溫度一定的條件下，也就是馬氏體量一定的條件下，馬氏體的硬度就決定了鋼的強度。

實驗后的熱模擬試樣要加工成拉伸試樣進行拉伸實驗，熱模擬實驗后拉伸實驗的關鍵問題是要保證拉伸實驗的斷裂位置正好是控溫熱電偶位置。因為如上所述，此處的溫度和設定溫度吻合，只有斷裂在此處，測得的抗拉強度、屈服強度等值才能如實反映均熱溫度等工藝參數對性能的影響。但由于使用單一的冷卻噴嘴，熱模擬試樣的不同部位冷卻速度不同，因此如圖2，就不能保證拉伸試樣斷裂位置在控溫熱電偶處，也就不能保證熱模擬實驗的準確性。

發明內容

本發明目的是提供一種雙相鋼連退和鍍鋅熱模擬實驗方法及裝置，通過控制熱模擬實驗過程中不同部位的冷卻速度，使熱模擬實驗后的熱模擬試樣加工成拉伸試樣后，拉伸試驗斷裂位置正好處于控溫熱電偶處，使拉伸試驗得到的強度能真實反映熱模擬實驗中均熱溫度的變化對材料性能的影響，有效地解決了背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：一種雙相鋼連退和鍍鋅熱模擬實驗方法，包含以下步驟：

步驟一、使用三組熱電偶對熱模擬試樣進行加熱，分別為1號熱電偶、2號熱電偶和3號熱電偶，1號熱電偶為控溫熱電偶，2號熱電偶和3號熱電偶為監控熱電偶；1號熱電偶、2號熱電偶和3號熱電偶都設置在熱模擬試樣寬度方向的中心線上，1號熱電偶還處于熱模擬試樣長度方向的中心位置，2號熱電偶和3號熱電偶分別設置在1號熱電偶的左右兩邊；

步驟二、設置兩個冷卻噴嘴，分別為冷卻噴嘴一和冷卻噴嘴二，冷卻噴嘴一和冷卻噴嘴二的位置與2號熱電偶和3號熱電偶的位置相匹配；

步驟三、熱模擬試樣兩端夾在熱模擬實驗機的退火夾具上，熱模擬試樣作為電阻被加熱，加熱溫度由1號熱電偶控制，控制方式是負反饋控制，即當熱模擬試樣的實際溫度低于設定溫度，則系統會加大電流使試樣盡快達到設定溫度；若熱模擬試樣溫度高于設定溫度，則系統會降低加熱電流或者停止加熱，以使熱模擬試樣溫度和設定溫度吻合，直到熱模擬試樣溫度和設定溫度的偏差不超過1℃為止；