CN110763575B - 一种快速检测残余延伸强度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速检测残余延伸强度的方法，属于特种钢检验技术领域。其计算公式为：
Figure DDA0002264023830000011
Rr0.1＝Fr0.1/S0，其中S0为试样的横截面积。利用本发明可实现快速准确检验Rr0.1指标，指导生产冶炼过程，保证生产炮钢的质量。

Description

一种快速检测残余延伸强度的方法
技术领域
本发明涉及一种快速检测残余延伸强度的方法，属于特种钢检验技术领域。
背景技术
我公司机械性能常规检验项目中极少钢种要求测试残余延伸强度Rr指标，只有炮管32CrNi3MoVE钢技术条件要求测试该项目Rr0.1，目前测试Rr0.1是以GB T228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法，以GB/T228.1-2010试验方法中附录K为参考试验过程，目前以本单位设备能力，单支试样检验周期一直是20分钟左右，当产量增加时，严重影响检验周期。
发明内容
为了缩短检测周期，提高检测效率，本发明提供了一种快速检测残余延伸强度的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速检测残余延伸强度的方法，其具体步骤如下：
1、试验要求：
1)环境温度为18-28℃，试验过程中周围不得有明显震动；
2)试验前对引伸计进行标定，误差不得大于0.5％；
3)试验机等级为0.5级；
4)试样满足标准要求；
2、试验操作步骤：
1)开启试验机，使其运行平稳后，进入试验程序界面，输入试样相关信息，对力值进行清零；
2)正确装夹试样，并夹持引伸计，保证引伸计变形数值的稳定，拔去引伸计固定销，引伸计变形清零；
3)进入力控制模式，调整试验参数，按照预期的规定残余延伸强度计算出相应于应力值10％的预拉力，定位初始负荷，此时引伸计的变形数定为条件零点，计算出达到规定残余延伸强度时的变形数值为：引伸计标距(Le)×0.1+引伸计条件零点；
4)进入试验过程，点击加载开始，通常加卸载过程控制速率为1.8KN-2KN/S，进行试验初次加载为预期的规定残余延伸强度的90％的负荷力值，在加载过程中观察力-变形曲线变化情况，当载荷达到规定残余延伸强度的65％的负荷时，调整加载速率通常控制速率为0.4KN-0.5KN/S，继续观察曲线变化，当曲线发生变形(即斜率发生变化)时，点击卸载，记下此时最大力F0；卸载时速率为1.8KN-2KN/S，待负荷达到20KN时，调整卸载速率，通常控制速率为0.4KN一0.5KN/S。卸载至初始负荷时记下残余变形数值Lr(1)。根据记下残余变形数值以及力-变形曲线的变化，估算出下次预加载荷，保证每次加载变形量基本一致，继续加载，卸载，调整过程加卸载速率，直至第N次卸载时达到或超过所要求的残余延伸强度变形数值Lr(N)为止，记下最后一次最大力FN。摘下引伸计，按照标准要求速率将试样拉断；
3、根据下面公式进行计算，得出Rr0.1值：
Figure BDA0002264023810000021
Rr0.1＝Fr0.1/S0，其中S0为试样的横截面积。
本发明的有益效果是：实现快速准确检验Rr0.1指标，指导生产冶炼过程，保证生产炮钢的质量。
附图说明
图1是未使用本发明方法时拉伸试验的总时间附图。
图2是使用本发明方法后拉伸试验总时间附图。
图3是实施例1力-变形曲线变化情况。
图4是实施例1力-位移曲线变化情况。
具体实施方式
一种快速检测残余延伸强度的方法，其具体步骤如下：
1、试验要求：
1)环境温度为18-28℃，试验过程中周围不得有明显震动；
2)试验前对引伸计进行标定，误差不得大于0.5％；
3)试验机等级为0.5级；
4)试样满足标准要求；
2、试验操作步骤：
1)开启试验机，使其运行平稳后，进入试验程序界面，输入试样相关信息，对力值进行清零；
2)正确装夹试样，并夹持引伸计，保证引伸计变形数值的稳定，拔去引伸计固定销，引伸计变形清零；
3)进入力控制模式，调整试验参数，按照预期的规定残余延伸强度计算出相应于应力值10％的预拉力，定位初始负荷，此时引伸计的变形数定为条件零点，计算出达到规定残余延伸强度时的变形数值为：引伸计标距(Le)×0.1+引伸计条件零点；
4)进入试验过程，点击加载开始，通常加卸载过程控制速率为1.8KN-2KN/S，进行试验初次加载为预期的规定残余延伸强度的90％的负荷力值，在加载过程中观察力-变形曲线变化情况，当载荷达到规定残余延伸强度的65％的负荷时，调整加载速率通常控制速率为0.4KN-0.5KN/S，继续观察曲线变化，当曲线发生变形(即斜率发生变化)时，点击卸载，记下此时最大力F0；卸载时速率为1.8KN-2KN/S，待负荷达到20KN时，调整卸载速率，通常控制速率为0.4KN-0.5KN/S。卸载至初始负荷时记下残余变形数值Lr(1)。根据记下残余变形数值以及力-变形曲线的变化，估算出下次预加载荷，保证每次加载变形量基本一致，继续加载，卸载，调整过程加卸载速率，直至第N次卸载时达到或超过所要求的残余延伸强度变形数值Lr(N)为止，记下最后一次最大力FN。摘下引伸计，按照标准要求速率将试样拉断；
3、根据下面公式进行计算，得出Rr0.1值：
Figure BDA0002264023810000031
Rr0.1＝Fr0.1/S0，其中S0为试样的横截面积。
实施例1
内差法计算Rr0.1示例：
钢种为32CrNi3MoVE 预期残余延伸强度Rr0.1≈1160MPa；
试样尺寸d＝10mm，S0＝78.54mm2
引伸计标距为(Le)25mm，测定规定残余延伸强度Rr0.1所要达到的残余延伸变形数值应为25×0.1％＝0.025mm
按照预期的规定残余延伸强度计算相应于应力值10％的预拉力，取整为10000N，此时引伸计条件零点为0.0113mm。(为便于计算，变形数值都放大1000倍)试验记录及曲线记录如下：
Figure BDA0002264023810000041
规定残余延伸强度(Rr0.1)计算如下：
用线性内插法求得规定残余延伸力为：
Figure BDA0002264023810000042
Figure BDA0002264023810000043
Figure BDA0002264023810000044
修约后结果为1111MPa。
请参见图1-图2，图1是未使用本方法时拉伸试验的总时间附图，总时间约为1200秒，图2是使用本方法后拉伸试验总时间附图，总时间约为350秒，整体拉伸时间提升850秒。采用本发明的方法可以实现快速准确检验Rr0.1指标，指导生产冶炼过程，保证生产炮钢的质量。

Claims (1)

1.一种快速检测残余延伸强度的方法，其特征在于：其具体步骤如下：
一、试验要求：
1）环境温度为18-28℃，试验过程中周围不得有明显震动；
2）试验前对引伸计进行标定，误差不得大于0.5%；
3）试验机等级为0.5级；
4）试样满足标准要求；
二、试验操作步骤：
1）以钢种32CrNi3MoVE为例，正确装夹试样，并夹持引伸计，保证引伸计变形数值的稳定，引伸计变形清零；进入力控制模式，调整试验参数，按照预期的规定残余延伸强度计算出相应于应力值10%的预拉力，约为10KN，定位初始负荷，此时引伸计的变形数定为条件零点，计算出达到规定残余延伸强度时的变形数值为：引伸计标距(Le)×0.1+引伸计条件零点；
2）进入试验过程，点击加载开始，加卸载过程控制速率为1.8KN—2KN/S，试验初次加载为预期的规定残余延伸强度的90%的负荷力值，约为80KN，在加载过程中观察力-变形曲线变化情况，当载荷达到规定残余延伸强度的65%的负荷时，约为58KN-60KN时，调整加载速率为0.4KN—0.5KN/S；继续观察曲线变化，当曲线发生变形即斜率发生变化时，点击卸载，记下此时最大力F0；卸载时速率为1.8KN—2KN/S，待负荷达到20KN时，调整卸载速率，通常控制速率为0.4KN—0.5KN/S；卸载至初始负荷10KN时记下残余变形数值Lr（1）；根据记下残余变形数值以及力-变形曲线的变化，估算出下次预加载荷，一般每次增加3-4KN，保证每次加载变形量基本一致；继续加载，卸载，调整试验过程加卸载速率，直至第N次卸载时达到或超过所要求的残余延伸强度变形数值Lr(N)为止，记下最后一次最大力FN；摘下引伸计，按照标准要求速率将试样拉断；
三、根据下面公式进行计算，得出Rr0.1值：
Figure 63137DEST_PATH_IMAGE001
Rr0.1= Fr0.1 / S0 ，其中S0为试样的横截面积。
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