CN113418759A - 一种热模拟试样的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热模拟试样的测试方法，能够通过一次热模拟实验就准确获得硬度、冲击、金相显微组织等与热处理工艺相关的重要数据信息，对实验和科研效率的提升具有重要作用。本发明可推广应用于同类型的热模拟试验机上。
Description
技术领域
本发明涉及一种热模拟试样的测试方法，适用于美国Gleeble系列热模拟试验机、日本Thermecmaster系列热模拟试验机、中国东北大学MMS系列热模拟试验机以及具有类似热模拟实验功能的试验机。
背景技术
热模拟试验机是现代研究金属材料轧制和热处理工艺的主要设备，以美国Gleeble系列热模拟试验机、日本Thermecmaster系列热模拟试验机为代表，近年来中国东北大学研制的MMS系列热模拟试验机也得到了应用。其主要功能是能够灵活的实现金属试样的加热、冷却以及热变形，从而可以模拟金属材料的焊接、轧制、热处理等不同工艺条件。热模拟试验机应用以来，实验和研发人员一直在对热模拟试验机的试样和实验方法进行改进，以提高实验效率获得更多的科研实验数据。
发明内容
本发明的目的是提供一种热模拟试样的测试方法，提高实验效率，获得更加准确的实验数据。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种热模拟试样的测试方法，包括如下步骤：
1)按照热模拟试验机试样卡具之间的距离，结合GB/T229-2007金属材料夏比冲击试验方法中标准冲击试样的尺寸10×10×55(mm)，设计热模拟实验的试样尺寸为：11×11×L(mm),其中L≥55mm，具体可以依据各种热模拟试验机卡具之间的行程确定(附图1)。热模拟实验的试样截面尺寸为11mm其目的是为了使试样经过热处理模拟实验之后，能够预留一定的加工磨制余量，以去掉试样外表面的氧化层，保证后续的硬度、冲击等试验的测试精度。
2)热模拟实验机采用电阻加热方式，因此在试样的长度方向L/2和宽度方向W/2部位焊接热电偶，按照所需的热处理工艺进行实验。
3)将热处理实验后的试样【11×11×L(mm),其中L≥55mm】依据标准GB/T229-2007长度切割为55mm,四面磨制为10×10mm尺寸及精度。一般情况下热处理工艺是一系列多个实验，可将实验后的试样一起放置在磨床上进行磨制，以提高工作效率，这也是采用矩形试样的优势之一。
4)值得说明的是，热模拟实验中试样在长度方向的中心部位均热区约20mm，为保证工艺与性能的对应性，硬度测试和冲击开槽位置也应该是试样的L/2部位，开槽面和开槽类型可依据实验材料要求选择。本发明是在热模拟实验后磨制好的冲击试样上进行硬度测试，注意硬度测试位置选择在需要开槽的部位，在该部位用记号笔画上标记线，在标记线部位进行硬度测试(通常可采用洛氏硬度测试三点)。在硬度测试之后，务必通过开槽去掉硬度测试点，以避免试样上的硬度测试点对后续的冲击试验结果产生影响。
5)对开槽后的冲击试样再进行冲击试验获取冲击结果。
6)再对试样的冲击断口分别进行断口分析和金相显微组织分析。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过本发明试样及其测试方法，可以同时获得与热处理工艺相关的硬度、冲击、断口形貌和显微组织等信息，从而大大提高科研实验的效率和准确程度，有利于科研人员综合各方面的试验数据判断热处理工艺制度的合理性。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为冲击毛样示意图；
图2为试样开槽位置及硬度测试位置示意图；
图3为实施例模拟热处理工艺的金相检验结果。
具体实施方式
一种热模拟试样的测试方法，包括如下步骤：
首先确定如表1所示的热处理工艺制度，按照实验工艺要求加工至少12个尺寸为11×11×70mm的冲击毛样(见附图1)。在两侧端部打号进行标记，分别在试样打号标记面的L/2和W/2部位焊接热电偶，按照所需的热处理工艺进行实验。将热处理实验后的12个试样一起放置于磨床上进行磨制，去掉试样外表面热处理带来的氧化层，具体尺寸及精度依据标准GB/T229-2007标准要求，长度切割为55mm,四面磨制为10×10mm尺寸及精度，并在原来的打号标记面重新打号标记。确定试样的开槽面(研究人员可以依据各自的研究内容确定实验样的取样位置及开槽面和开槽方向)，用记号笔画好开槽位置，注意硬度测试位置是在开槽面的开槽部位，在准备开槽的标记线部位进行洛氏硬度测试(见附图2)，硬度测试结果见表1。在硬度测试之后，通过开槽(可以开V型或U型槽)去掉硬度测试点，以避免试样上的硬度测试点对后续的冲击试验结果产生影响。对开槽后的冲击试样再进行冲击试验，冲击结果见表1。再对试样的冲击断口进行金相显微组织分析，见图3。
表1实施例模拟实验的热处理工艺及测试结果
通过本发明的试样及测试方法，能够通过一次热模拟实验就准确获得硬度、冲击、金相显微组织等与热处理工艺相关的重要数据信息，对实验和科研效率的提升具有重要作用。本发明可推广应用于同类型的热模拟试验机上。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种热模拟试样的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照热模拟试验机试样卡具之间的距离，结合GB/T229-2007金属材料夏比冲击试验方法中标准冲击试样的尺寸10×10×55mm，设计热模拟实验的试样尺寸为：11×11×Lmm,其中L≥55mm；
2)热模拟实验机采用电阻加热方式，因此在试样的长度方向L/2和宽度方向W/2部位焊接热电偶，按照所需的热处理工艺进行实验；
3)将热处理实验后的试样依据标准GB/T229-2007长度切割为55mm,四面磨制为10×10mm尺寸及精度；
4)热模拟实验中试样在长度方向的中心部位均热区20mm，为保证工艺与性能的对应性，硬度测试和冲击开槽位置为试样的L/2部位，开槽面和开槽类型可依据实验材料要求选择；
5)对开槽后的冲击试样再进行冲击试验获取冲击结果；
6)再对试样的冲击断口分别进行断口分析和金相显微组织分析。
2.根据权利要求1所述的热模拟试样的测试方法，其特征在于，热模拟实验后磨制好的冲击试样上进行硬度测试，注意硬度测试位置选择在需要开槽的部位，在该部位用记号笔画上标记线，在标记线部位进行硬度测试；在硬度测试之后，务必通过开槽去掉硬度测试点，以避免试样上的硬度测试点对后续的冲击试验结果产生影响。
3.根据权利要求2所述的热模拟试样的测试方法，其特征在于，硬度测试采用洛氏硬度测试三点。
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