冷轧带钢板形内应力的检测方法

摘要

本发明公开了一种冷轧带钢板形内应力的检测方法，它包括如下步骤：首先，在带钢的稳定轧制部位切取长度在500～1500mm的检测试样，将检测试样的两端在剪机上取齐，保证检测试样的有效长度，然后将检测试样按一定定尺尺寸剪切成若干试样切片，保持试样切片的顺序不发生改变，接着测量试样切片尺寸的长度，并将检测试样切片的长度尺寸变化用坐标曲线予以描述，最后根据虎克定律，将试样切片长度尺寸的变化转化为试样切片所受应力的大小，并绘制曲线描述钢板内部轧制应力在宽度位置上的分布。本发明操作方法简单，设备要求低，并且能定量描述钢板板形内应力的大小及分布，对改进板形，提高产品实物质量，有一定的即时指导意义。

说明书

技术领域

本发明属轧钢的质量控制和检测技术领域，具体地说涉及一种冷轧带钢板形内应力的检测方法。

背景技术

在材料内部残余板形内应力较大的情况下，板面会形成不同的变化，如中浪、肋浪、边浪等，通过板形变化可以对材料内部板形内应力定性认识，但大部分材料内部板形内应力较小，不会体现为板形的变化，需要通过一定的检测方法才能准确认识材料内部板形内应力的大小和分布。

目前，在冷轧带钢板形内应力的要求和检测方面，中国冷轧晶粒取向、无取向磁性钢带(片)国家标准(GB/T 2521-1996)没有明确的规定。法国国家标准NF C28-900 1983(1990)规定，板形内应力检测是将一块钢板或长2m的钢带的试样沿纵轴切开，分开的两部分(每一部分都不要翻过来)均应保持平直，然后使两剪切边靠近，以获得尽可能小的距离，测量此间距得到缝隙值，缝隙值的大小不应超过2mm在长度小于2m的钢板中测量的缝隙值不应超过1mm。英国标准BS 6404-8-4 1986，BS 6404-8-7 1988，国际电工委员会IEC404-8-4-87，德国标准DIN46400-1-88均有类似的检测方法和要求。但国外标准提供的检测方法存在以下缺点：

1、操作困难。国外标准中现有的板形内应力检测方法，试样要求2m长，运送时又要求平直，操作比较困难。

2、设备要求高。国外标准中现有的板形内应力检测方法，要求具备剪切宽度大于2m的剪机，而这种剪机较少，单独兴建成本较高，同时测量时还需要2m长及相应宽度的平台，以保证试样的平直及测量结果的有效性。

3、不能真实反映板形内应力的情况。现有的检测方法仅能定性地检测钢板中某个部位的板形内应力情况。由于受到其他部位的干扰，检测的结果只是钢板内部板形内应力在检测部位的综合反映，并不能反映实际测量部位的板形内应力情况。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述缺点，提供一种操作简便、设备要求低、检测结果精确逼真的冷轧带钢板形内应力的检测方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1、在带钢的稳定轧制部位切取长度在500～1500mm的检测试样；

2、将检测试样的两端在剪机上取齐，保证检测试样的有效长度，要求剪切方向与带钢的长度方向垂直；

3、在检测试样宽度方向上在20～50mm的范围内按一定定尺尺寸将试样沿轧制方向剪切分条，即为检测试样切片，并保持剪切后检测试样切片顺序不发生改变；

4、测量检测试样切片尺寸的长度，并用曲线描述检测试样切片的长度尺寸变化；

5、检测结果的应力转换：

根据虎克定律，即公式σ＝G·ε＝G·Δl/L，式中σ为材料内部应力，G为材料弹性模量，Δ1为检测试样切片的长度尺寸变化，L为检测试样有效长度，将试样切片长度尺寸的变化转化为试样切片所受应力的大小，然后结合试样切片所对应的宽度位置，绘制曲线描述钢板内部轧制应力在宽度位置上的分布。

上述的冷轧带钢板形内应力的检测方法，其特征在于：所述的步骤4为将试样切片按顺序叠放并将其一端对齐，利用光学仪器直接获取试样切片另一端的实物曲线。

本发明的理论依据是：材料在宽度方向上处于自由板形内应力状态；材料在横向不同位置所受板形内应力是由于冷轧延伸率不同造成的，沿钢带长度方向没有急剧变化；将钢带沿长度方向剪切成较窄的切片以后，由于消除了材料连续性的限制，切片的板形内应力大部分得到释放，所以表现为切片长度尺寸的变化；钢板在残余板形内应力的作用下不发生屈服，并且板形内应力和应变的关系是弹性板形内应力应变关系，符合虎克定律，这样就可以将切片长度尺寸的变化转化为切片所受应力的大小。因此，使用本发明的检测方法能够真实反映材料内部板形内应力的情况，并且能定量地描述材料内部残余板形内应力的大小及分布，这样就会对改进板形，提高材料的冲片成型性能提供有力的支持。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、操作方法简单：本发明仅需要将带钢的检测试样两端取齐，横向定尺剪切，然后把试样切片按顺序放入检测工具内并将其一端对齐，再利用光学仪器或其他方式扫描检测试样切片的长度尺寸，经过简单处理后即可得到板形内应力的大小和分布状况。

2、设备要求低：本发明除了一套专用的长度测量工具外，其余可利用正常的检验设备进行，不需要超宽剪机(大于2m)。

3、检测结果精确逼真：本检测方法可以量化钢板的板形内应力，通过一定处理后形成钢板内部板形内应力在宽度方向上的大小及分布曲线，精确逼真地将其展示。

4、检测速度快捷：在检测试样切取和运输方便的情况下，利用本检测方法可以在2分钟内完成对钢板板形内应力在钢板宽度位置上变化情况的描述，对指导轧制调整的优化，改善板形内应力情况，提高产品实物质量，有一定的即时指导意义。

附图说明

图1、实施例1冷轧带钢检测试样切片长度尺寸变化分布图。

图2、实施例1冷轧带钢板形内应力分布图。

图3、实施例2冷轧带钢检测试样切片长度尺寸变化分布图。

图4、实施例2冷轧带钢板形内应力分布图。    

具体实施方式

实施例1：本实施例的检测实物是未经过退火处理的无取向冷轧硅钢带钢。首先切取长度为1000mm的检测试样，检测试样的宽度为1022mm，将检测试样的两端在剪机上取齐，保证检测试样的有效长度，然后在检测试样宽度方向上沿试样轧制方向按30mm的尺寸剪切试样切片，按顺序放好，接着利用游标卡尺测量试样切片的长度，并将检测试样切片的长度尺寸变化用坐标曲线予以描述(见图1，图中横轴表示检测试样切片对应的宽度位置，纵轴表示试样切片的长度尺寸变化)，最后根据虎克定律，即公式σ＝G·ε＝G·Δl/L，此时G＝197×10³MPa，将试样切片长度尺寸的变化转化为试样切片所受应力的大小，然后结合试样切片所对应的宽度位置，绘制曲线描述带钢板形内应力在宽度位置上的分布(见图2，图中横轴表示检测试样切片对应的宽度位置，纵轴表示试样切片所受的应力大小)。

从本实施例的检测结果图1、图2可以看出，冷轧板内部存在较大的板形内应力；应力最大处达140MPa，其对应的冷轧板试样切片长度变化达0.7mm，将会给产品用户的使用带来严重影响。

实施例2：本实施例的检测实物是经过退火涂层处理的无取向冷轧硅钢带钢。检测试样长度为1000mm，宽度为1022mm，试样切片定尺为25mm，检测试样切片的长度尺寸变化曲线如图3所示(图中横轴表示检测试样切片对应的宽度位置，纵轴表示试样切片的长度尺寸变化)，检测试样板形内应力分布曲线如图4所示(图中横轴表示检测试样切片对应的宽度位置，纵轴表示试样切片所受的应力大小)。

从本实施例的检测结果图3、图4可以看出，冷轧板内部存在较大的板形内应力，应力最大处达100MPa，其对应的冷轧板试样切片长度变化达0.5mm，将会给产品用户造成一定的影响。