CN100456029C - 珠光体相变点在线测定法 - Google Patents

珠光体相变点在线测定法 Download PDF

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Abstract

一种珠光体相变点在线测定法，属冶金生产技术领域，用于解决在线测量冷床上钢材珠光体相变点的问题。该方法包括温度测定、数据记录、数据整理、得出结果等步骤，即对被测钢材冷却过程逐一进行连续温度测量；定时记录测量值；整理记录数据，绘出温度-时间曲线；找出温度-时间曲线出现突变处的起始点，根据一组样品的起始点确定珠光体相变点的范围。本发明所述方法，基于珠光体组织转变时产生较大的热效应，使连续冷却过程中的钢材温度出现回升或保持不变这一原理，利用测定钢材温度变化以确定珠光体相变点。与现有方法相比该方法理论依据可靠，检测设备简单，检测方法易于实现、可操作性强，适用于轧钢生产现场中珠光体相变点的测定。

Description

珠光体相变点在线测定法
技术领域
本发明涉及一种轧钢产品的检测方法，特别是轧钢生产线冷床上钢材珠光体相变点的在线测定法，属冶金生产技术领域。
技术背景：
过冷奥氏体的连续冷却过程中，冷却速度对转变产物的组织性能有很大的影响，在发生非马氏体转变时，所得到的组织、性能与奥氏体向珠光体转变时相变点的温度有密切联系。因此，检测和控制珠光体相变点的温度，对于转变组织的控制是十分重要的。目前，所共知的连续冷却过程的珠光体相变点的测试方法是以膨胀仪法为主，金相法和硬度法为辅，通过测定CCT曲线而得到的。其测试方法为：利用钢的相变发生、结束时体积的变化来确定相变开始和结束温度。此外还有通过钢材磁性转变进行相变点的测定的方法。存在的问题是，采用膨胀仪方法，必须对钢材进行取样，按照不同类型的膨胀仪确定试样尺寸和加工精度，再按标准对膨胀仪进行操作，所测得的数据是在特定实验速度和化学成分条件得到的实验数据，这些数据与现场生产条件有较大的差异，在生产现场应用有很大的局限性。而采用磁性方法进行测量，需要用专用的信号传输系统，设备复杂，操作起来较烦琐。
发明内容
本发明用于克服已有技术的缺陷而提供一种用于轧钢生产现场、设备简单、易于操作的珠光体相变点在线测定法。
本发明所称问题是以下技术方案解决的：
一种珠光体相变点在线测定法，包括下列步骤：
a.温度测定：确定一组钢材测量样品，对于该被测钢材样品冷却过程逐一进行连续温度测量；
b.数据记录：对于每个样品定时记录所测量的温度值；
c.数据整理：整理记录数据，绘出温度-时间曲线；
d.得出结果：找出温度-时间曲线上出现突变处的起始点，该点即为珠光体相变点；根据一组样品的珠光体相变点确定珠光体相变点的范围。
上述珠光体相变点在线测定法，所述温度测定步骤起自样品钢材上冷床，止自钢材下冷床，测温仪器为红外非接触式测温仪。
上述珠光体相变点在线测定法，所述数据记录的间隔时间为6～10秒。
上述珠光体相变点在线测定法，每批次钢材测量样品为3～10根。
本发明所述方法，基于珠光体组织热焓较大，发生组织转变时会产生较大的热效应，使连续冷却过程中的钢材温度出现回升或保持不变这一原理，利用测定钢材温度变化以确定珠光体相变点。与现有方法相比该方法理论依据可靠，检测设备简单，检测方法易于实现，特别是将其用于轧钢生产线冷床上的钢材进行在线跟踪测量，可快速、准确的测出珠光体相变点，从而对钢材进行控制冷却，确保钢材的组织性能达到有关标准要求。本发明方法简单、实用、可操作性强，适用于现场生产中珠光体相变点的测定。
附图说明
图1是本发明的测量示意图；
图2是测量45#φ16钢材温度-时间曲线；
图3是测量45#φ40钢材温度-时间曲线；
图4是测量40Crφ16钢材温度-时间曲线；
图5是测量40Crφ40钢材温度-时间曲线；
图6是测量20CrMnTiφ28钢材温度-时间曲线；
图7是测量20CrMnTiφ50钢材温度-时间曲线；
附图中各部件的标号表示如下：
1.红外非接触式测温仪    2.冷床    3.跟踪测量的钢材样品。
具体实施方式
参看图1，本发明方法是采用红外非接触式测温仪，对轧制好进入冷床的钢材进行在线跟踪测量，对被测量的样品材从上冷床开始，每间隔一定时间记录下温度数据，至下冷床结束，再将所测量的数据，做出温度-时间曲线，找出温度连续下降过程中温度-时间曲线出现突变处的起始点，该点即为珠光体相变点，根据一组样品的珠光体相变点，确定被测产品珠光体相变点的范围。由于采用人工测量，需兼顾测量结果准确和测量的可操作性，测量时数据记录间隔时间为6～10秒，每批次钢材测量样品为3～10根，通常为3～8根。本发明所依据的原理为：钢材组织进行相变时，各组织的热焓是不同的，其中珠光体的热焓较大，在其转变时会有较大的热效应，组织转变的温升大于自然冷却的温降，使连续冷却过程中的钢材的温度出现回升或保持不变，以此确定珠光体相变点。
通常同种钢材因规格尺寸不同，在相同的冷却条件下冷却速度不同，因而相变点有所不同，而不同钢种珠光体转变时相变点差别更大。由于转变温度的差异，得到的珠光体的片层厚度不同，导致其力学性能不同。采用本发明所述方法，可以简单实用的在生产现场对珠光体的转变温度进行测定，以便针对现场工艺条件、钢种及规格，按照组织性能的要求对钢材进行控制冷却，确保钢材的组织性能达到有关标准要求，进而改善钢材组织性能。此方法可用于对棒料、钢板、钢管等产品进行珠光体相变点在线测定。
下面提供几个具体实施例：
使用仪器：红外非接触式测温仪，测量方式：人工进行，测量过程：起自样品钢材上冷床，止自样品钢材下冷床。
实施例1：测量钢号：45，规格：φ16棒料，测量样品数量：10根，测量间隔时间：10秒。测量结果：参看图2，珠光体相变点：温度600-624℃。
实施例2：测量钢号：45，规格：φ40棒料，测量样品数量：5根，测量间隔时间：10秒。测量结果：参看图3，珠光体相变点：温度658-666℃。
实施例3：测量钢号：40Cr，规格：φ16棒料，测量样品数量：10根，测量间隔时间：6秒。测量结果：参看图4，珠光体相变点：温度556-579℃。
实施例4：测量钢号：40Cr，规格：φ40棒料，测量样品数量：4根，测量间隔时间：6秒。测量结果：参看图2，珠光体相变点：温度657-662℃，时间。
实施例5：测量钢号：20CrMnTi，规格：φ28棒料，测量样品数量：3根，测量间隔时间：8秒。测量结果：参看图2，珠光体相变点：温度657-666℃。
实施例6：测量钢号：20CrMnTi，规格：φ50棒料，测量样品数量：3根，测量间隔时间：8秒。测量结果：参看图2，珠光体相变点：温度703-716℃。

Claims (4)

1.一种珠光体相变点在线测定法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：
a.温度测定：确定一组钢材测量样品，对于该被测钢材样品冷却过程逐一进行连续温度测量；
b.数据记录：对于每个样品定时记录所测量的温度值；
c.数据整理：整理记录数据，绘出温度-时间曲线；
d.得出结果：找出温度-时间曲线出现突变处的起始点，该点即为珠光体相变点；根据一组样品的珠光体相变点确定珠光体相变点的范围。
2.根据权利要求1所述的珠光体相变点在线测定法，其特征在于：所述温度测定步骤起自样品钢材上冷床，止自钢材下冷床，测温仪器为红外非接触式测温仪。
3.根据权利要求2所述的珠光体相变点在线测定法，其特征在于：所述数据记录的间隔时间为6～10秒。
4.根据权利要求1或2或3所述的珠光体相变点在线测定法，其特征在于：每批次钢材测量样品为3～10根。
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