常州精密钢管博客网

对GB/T 228.1—2010中拉伸试样制备的建议

随着机械制造工艺技术及装备的发展,越来越多的单位采用线切割加工方式制备拉伸试样,切割后的拉伸试样直接进行拉伸试验,其拉伸试验结果与铣削加工试样的拉伸试验结果有较大偏差。GB/T 228.1—2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》中对此类试样的制备没有明确的要求,只是要求“应避免产生表面加工硬化及热影响改变材料的力学性能”。来自上海梅山钢铁股份有限公司 制造管理部的朱红丹和张斌两位研究人员通过比较不同加工方式得到的拉伸试样的拉伸试验结果,分析了线切割加工方式对材料拉伸试验结果的影响,并提出了一些建议来消除这些影响。

图片

     由表1可知,两个试验室的结果误差很小,基本可认为两个试验室的检测能力一致。不同加工方式加工的SAPH440酸洗板试样的拉伸试验结果见表2。

表2 不同加工方式的SAPH440酸洗板拉伸试验结果
图片

2

分析与讨论

      由表2可知,铣削加工的拉伸试样的强度比线切割加工的拉伸试样的强度略高。为进一步验证线切割加工方式对拉伸试样强度的影响,设计如下试验方案,在SPHC酸洗板中部连续切取样板3块,铣削加工成平行长度部分宽度为25mm的样板,中间一块再用线切割方式加工成平行长度部分宽度为20mm的试样,在同一台试验机上进行拉伸试验。试验结果表明线切割加工后拉伸试样的抗拉强度下降了17 MPa。说明线切割加工方式对不同性能的材料的影响可能不同,但都会对材料的性能测试结果产生影响,这与线切割加工方式的原理有关,不论线切割的设备如何,其原理都是通过高温熔化金属使金属分离。

     为研究线切割的影响程度,增加了高强度钢板的比对试验,试验选取抗拉强度为600MPa以上的S550MC酸洗板,采用和上述加工方法相同的加工方法对试样进行加工,拉伸试验结果见表3。

表3 不同加工方式的S550MC酸洗板拉伸试验结果
图片

     将上述3次比对的3组强度级别的试样的强度变化进行相关分析,其散点图如图1所示。试验选取的3种强度级别钢板经线切割方式加工拉伸试样后,其强度都明显降低,虽然因数据量较少,不能得出明显规律,但从趋势上表明了线切割加工方式对材料拉伸强度有不利影响。而影响程度应该还与线切割的温度以及冷却等参数相关,该次试验不涉及此。

图片
图1 不同试验材料线切割后的强度变化散点图

     为进一步了解线切割加工方式对材料的热影响区范围,将线切割试样和铣削加工试样用精密切割机切割后检测样板横截面的硬度,并在显微镜下观察其形貌。硬度测试结果见表4,形貌如图2~图5所示。

表4 不同加工方式试样横截面不同位置的硬度
图片
图片
图2 线切割试样边部微观形貌

     由图2可知,线切割试样边部压痕呈现一边大一边小的情况,说明该试验材料各位置的硬度不同,且边部硬度比试样中部硬度明显偏高。线切割试样中部硬度压痕比较均匀,如图4所示。线切割割线附近硬度波动较大,从硬度测试结果来看,线切割试样硬度从边部到中部是降低的。

图片
图4 线切割试样中部微观形貌

     而铣削加工试样边部和中心部位的硬度无明显的波动和变化,其微观形貌也较为相似,如图3和图5所示。

图片

图3 铣削试样边部微观形貌

图片

图5 铣削试样中部微观形貌

3

结论

     线切割加工对金属材料拉伸试样的性能测试结果有一定的影响,会使强度降低。为避免对实际强度的误判,如果用线切割方式加工拉伸试样,应去除线切割的热影响区。

     建议在GB/T 228.1—2010中明确给出线切割加工拉伸试样的加工余量。

作者:朱红丹,张斌

单位:上海梅山钢铁股份有限公司 制造管理部

来源:《理化检验-物理分册》2021年第4期

图片加载中...
❤ 请关注 微信公众号: steeltuber.
 转载请保留链接: http://www.josen.net/Steel-Knowledge/1618906225.html
(本平台"常州精密钢管博客网"的部分图文来自网络转载,转载目的在于传递更多技术信息。我们尊重原创,版权归原作者所有,若未能找到作者和出处望请谅解,敬请联系主编微信号:steel_tube,进行删除或付稿费,多谢!)
搜索本站钢铁技术
★↓在此搜索查找钢铁材料知识↓★↘

互联网 www.josen.net


钢铁行业热点文章推荐

常州精密钢管博客网主办单位:
常州仁成金属制品有限公司 是 专业的 精密钢管 生产厂家,汽车钢管,电机壳钢管 生产单位。


常州精密钢管博客网推荐您访问:

常州精密钢管博客网
(常州仁成金属钢管制品生产厂家博客网站)
www.josen.net©2006-2021
苏ICP备08003692号

【关于本站】【提问】网站地图【搜索】【知识星球】电脑端