CN101672745B - 一种模拟冷轧钢卷径向弹性模量的试验方法 - Google Patents
一种模拟冷轧钢卷径向弹性模量的试验方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种模拟冷轧钢卷径向弹性模量的试验方法，该方法的具体步骤为：(1)将钢板加工成(50-100)mm×(50-100)mm的正方形或直径(50-100)mm的圆形样品，(2)样品数量在50-100块，样品要保持平整，(3)把样品叠放整齐，(4)把叠放整齐的样品放在万能实验机内，将位移引伸计夹持在上下叠放整齐的试样两端，试验机自动跟踪记录试验过程中的力与压缩量变形参数；然后根据以上测得的压缩变形量采用迭代法或其它常规方法计算其弹性模量，为计算冷轧钢卷层间的压力和冷轧钢卷的卷取张力，避免退火粘结、提高冷轧钢板表面质量和产品成材率提供科学依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢卷弹性模量的试验方法，特别涉及一种模拟冷轧钢卷径向弹性模量用压缩量变形参数的试验方法。
背景技术
随着深冲冷轧钢板的需求量越来越大，同时对钢板的质量要求也越来越高。不仅需要钢板具有良好的力学性能，而且还应具有良好的表面质量。但在众多的钢板质量缺陷中，钢卷层与层之间的粘结缺陷占首位，远远高于其它类型的缺陷，而且是一个长期影响冷轧钢板表面质量的难题之一。冷轧钢卷层与层之间粘结缺陷的产生在于在退火过程中带钢表面的粗糙度、卷取张力、以及板形控制等原因造成的。因此，解决钢卷之间粘结缺陷行之有效的方法是找到提高带钢表面的粗糙度、降低钢卷紧卷的压力以及控制带钢的板形等问题的方法。
目前还没有更好的方法来解决上述问题，虽然已经有计算冷轧钢卷弹性模量的计算方法即迭代法等常规计算方法出现，但对于冷轧钢卷之间径向压缩变形与冷轧钢卷层间压力及卷取张力之间关系的变形参数还没有更好的试验方法，也没有这方面的专利公开报道过。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上所述的问题，提供一种能够用来计算模拟实测弹性模量的冷轧钢卷径向压缩量变形参数的试验方法，通过该变形参数计算出冷轧钢卷径向的弹性模量，再通过弹性模量来计算冷轧钢卷的层与层之间的压力，制定冷轧板卷的卷取张力。本发明所要解决的技术问题采用的技术方案在于，根据本发明的方法测得冷轧钢卷的压缩量变形参数，再通过 迭代法或其它常规方法计算出冷轧钢卷的径向弹性模量，从而计算出冷轧钢卷层间的压力并制定冷轧板卷的卷取张力。本发明通过以下方法进行试验并测得其变形参数：
(1)将50-100块的钢板加工为(50-100)mm×(50-100)mm的正方形或直径为50-100mm的圆形样品；
(2)每块样品必须保持平整；
(3)把样品上下叠放整齐；
(4)把叠放整齐的样品放在万能实验机内，把位移引伸计夹持在上下叠放整齐的试样两端，向样品施加压力，试验机自动跟踪并记录试验过程中的压力和压缩量变形参数。
根据本发明所测得的变形参数，通过钢卷的径向弹性模量计算的冷轧钢卷层间的压力为35-50MPa，冷轧钢卷的卷取张力为20-35MPa。
本发明的有益效果是：通过模拟冷轧钢卷径向弹性模量的试验方法，测得冷轧钢卷的径向压缩量变形参数，为计算冷轧钢卷层与层之间的压力，和制定冷轧板卷的卷取张力提供依据，以避免冷轧板卷退火时产生钢板间的粘结、提高冷轧钢板的表面质量和冷轧钢板产品的成材率。
附图说明
图1为本发明根据试验的压缩变形参数计算的叠层板弹性模量与应力的关系曲线图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式和实施例对本发明进行详细的实施操作说明。
本发明采用在万能试验机或在其它具有压缩功能的自动记录试验参数的试验机上进行试验。
模拟冷轧钢卷径向弹性模量试验方法的原理在于：钢卷在卷取过程中， 钢卷各层间保持紧密接触，钢卷变形位移连续，卷取第i层时第1层相对于卷取第i-1层时的径向弹性产生了位移，跟踪并记录其卷取压缩变形量，然后根据“应力/应变＝弹性模量”的计算方法进行求解，计算模拟冷轧钢卷的径向弹性模量。
其具体步骤为：
加工50-100块(50-100)mm×(50-100)mm的正方形冷轧钢卷样品，或加工成直径为50-100mm的圆形冷轧钢卷样品，每块厚度为0.3mm-2.0mm，每块样品必须保持平整，并将样品叠放整齐，以使压力均匀作用在每块样品上。将样品放置在万能试验机内，把位移引伸计夹持在上下叠放整齐的样品两端；在试验过程中，通过试验机向样品施加一定的压力，使样品之间产生一定的弹性压缩变形，本发明向样品施加的压力≤600KN。试验机对样品进行压缩并自动跟踪记录试验过程中的压缩量变形参数即采集模拟试验数据。然后用模拟试验实测的压缩量变形参数计算出冷轧钢卷的弹性模量。
通过本发明的模拟试验方法并实测出冷轧钢卷的压缩量变形参数，通过其计算冷轧钢卷的径向弹性模量，为计算冷轧钢卷层间的压力和冷轧钢卷的卷取张力，避免退火粘结、提高冷轧钢板表面质量和产品成材率提供科学依据。
实施例1
采用Q235材质的样品，加工成50mm×50mm的正方形样品50块，每块厚度为1.5mm，保持平整，上下对齐叠放整齐，放入WEW600型的万能试验机的下部压缩功能位置，把位移引伸计夹持在上下叠放整齐的试样两端，开启运行万能试验机对样品进行压缩试验，缓慢增加试验压力，位移引伸计随着试验压力的缓慢增加，采集变形参数，在计算机的控制下自动跟踪记录压力参数和压缩变形量参数。本实施例采集到当压力为125KN时，压 缩变形量为5.1mm。对所采集的模拟试验数据进行计算，计算得出压力与弹性模量的对应数据，并绘制出叠层板弹性模量与应力关系曲线图(见附图1)，从关系曲线图上查到模拟的板卷样品在试验应力达到50MPa下的弹性模量为4.5GPa。
实施例2
采用ST12材质的样品，用加工100mm×100mm的正方形样品100块，每块厚度为1.0mm，保持平整，上下对齐叠放整齐，放入WEW600型的万能试验机的下部压缩功能地方，把位移引伸计夹持在上下叠放整齐的试样两端。开启运行万能试验机对样品进行压缩试验，缓慢增加试验压力，位移引伸计随着试验压力的缓慢增加，采集变形参数，在计算机的控制下自动跟踪记录压力参数和压缩变形量参数，当压力达到450KN时压缩变形量达到4.6mm。对所采集的模拟试验数据进行计算，计算得出压力与弹性模量对应数据，并绘制出叠层板弹性模量与应力关系曲线图(见附图1)，从关系曲线图上查到模拟的板卷样品在试验应力达到45MPa下的弹性模量为3.9GPa。
实施例3
采用ST13材质的样品，用加工直径为50mm的圆形样品80块，每块厚度为0.8mm，保持平整，上下对齐叠放整齐，放入WEW600型的万能试验机的内地方，把位移引伸计夹持在上下叠放整齐的试样两端。开启运行万能试验机对样品进行压缩试验，缓慢增加试验压力，位移引伸计随着试验压力的缓慢增加，采集变形参数，在计算机的控制下自动跟踪记录压力参数和压缩变形量参数，当压力达到78.5KN时压缩变形量达到4.1mm。对所采集的模拟试验数据进行计算，计算得出的压力与弹性模量对应数据，并绘制出叠层板弹性模量与应力关系曲线图(见附图1)，从关系曲线图上查到模拟的板卷试样在试验应力达到40MPa下的弹性模量为3.4GPa。
实施例4
采用ST14材质的样品，用加工直径为100mm的圆形样品70块，每块厚度为0.5mm，保持平整，上下对齐叠放整齐，放入WEW600型的万能试验机的下部压缩功能地方，把位移引伸计夹持在上下叠放整齐的试样两端。开启运行万能试验机对样品进行压缩试验，缓慢增加试验压力，位移引伸计随着试验压力的缓慢增加，采集变形参数，在计算机的控制下自动跟踪记录压力参数和压缩变形量参数，当压力达到282.7KN时压缩变形量达到3.5mm。对所采集的模拟试验数据进行计算，计算得出的压力与弹性模量对应数据，并绘制出叠层板弹性模量与应力关系曲线图(见附图1)，从关系曲线图上查到模拟的板卷试样在试验应力达到36MPa下的弹性模量为3.2GPa。
Claims (5)
1.一种模拟冷轧钢卷径向弹性模量的试验方法，其特征在于将叠放整齐的样品放置在万能实验机内，将位移引伸计夹持在上下叠放整齐的样品的两端，向样品施加压力，位移引伸计采集叠放样品的压缩变形量，根据采集的样品压缩变形量参数用迭代法计算模拟冷轧钢卷层间的压力和钢卷的径向弹性模量；模拟冷轧钢卷层间的压力为35-50MPa，其样品加工与叠放要求如下：
(1)将钢板加工为正方形或圆形样品；
(2)每块样品保持平整；
(3)把样品上下叠放整齐。
2.根据权利要求1所述的模拟冷轧钢卷径向弹性模量的试验方法，其特征在于所述的正方形样品的尺寸为：(50-100)mm×(50-100)mm。
3.根据权利要求1所述的模拟冷轧钢卷径向弹性模量的试验方法，其特征在于所述的圆形样品的直径为：50-100mm。
4.根据权利要求1所述的模拟冷轧钢卷径向弹性模量的试验方法，其特征在于所述的样品数量为50-100块，每块厚度为0.3mm-2.0mm。
5.根据权利要求1所述的模拟冷轧钢卷径向弹性模量的试验方法，其特征在于向样品施加的压力≤600KN。
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