一种通过测量显微硬度判别硅钢片冲片性能的方法技术

一种通过测量显微硬度判别硅钢片冲片性能的方法：获取试验冲片；对金相试样打磨后抛光；用显微硬度计进行HV硬度测试；依据各测试点的硬度值绘制冲片质量判别曲线图；判别：按下面两种方法之一对硅钢片的冲片性能进行判别：当应力影响区的宽度≥1000μm时，说明存在冲片质量问题；当应力影响区的宽度＜于1000μm时，说明无冲片质量问题；或当两个冲片试样的应力影响区宽度相等时，则以边缘部位与非应力影响区的平均硬度的差值进行判别。本发明专利技术提拱了一种通过测量显微HV硬度，依测试的各点的HV硬度值而绘制硬度曲线，并找出判别点，以此来客观、准确判别冷轧硅钢片冲片性能的方法；且使用简单，可操作性强。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】：获取试验冲片；对金相试样打磨后抛光；用显微硬度计进行HV硬度测试；依据各测试点的硬度值绘制冲片质量判别曲线图；判别：按下面两种方法之一对硅钢片的冲片性能进行判别：当应力影响区的宽度≥1000μm时，说明存在冲片质量问题；当应力影响区的宽度＜于1000μm时，说明无冲片质量问题；或当两个冲片试样的应力影响区宽度相等时，则以边缘部位与非应力影响区的平均硬度的差值进行判别。本专利技术提拱了一种通过测量显微HV硬度，依测试的各点的HV硬度值而绘制硬度曲线，并找出判别点，以此来客观、准确判别冷轧硅钢片冲片性能的方法；且使用简单，可操作性强。【专利说明】—种通过测量显微硬度判别硅钢片冲片性能的方法
本专利技术涉及一种金属性能的检测方法，具体地属于。
技术介绍
冷轧硅钢主要用作电机、变压器等铁芯材料。其加工方式均为冲切加工，而且目前多采用自动高速冲床连续冲片。但经冲剪加工后磁性能(铁耗、磁感应强度)却产生了较大的下降，这对充分利用冷轧硅钢片的优良导磁性能带来了不利因素。 由于钢带冲片性能的优劣直接影响冲片质量和对模具的损耗，因此对电工钢板的冲片性能要求愈来愈高.其并成为用户最关注的产品性能之一。冷轧硅钢冲片性能好，可以提高冲模的使用周期，保证冲片尺寸精确以及减小冲切毛刺，最终保证成品电机的性能。 目前，对冷轧硅钢片冲片后的冲片性能尚没有统一的标准和测试方法，有的是以成品钢板的反复弯曲次数作为间接考核冲片性能的指标，也有按照模具磨损情况，如以磨损掉0.025mm为标准的冲片数来判断。对微型、小型电机用的冷轧硅钢片常以冲片毛刺达到0.05mm高度为止的高速冲床实际冲片数来判断。最常用的一般是按在保证冲片质量的前提下，根据模具在相邻修磨周期内的冲切次数来衡量冷轧硅钢片冲片性能的优劣。 也还有从毛刺的高度判断冲片性能的。在实际冲片中会产生两种不同类型的毛刺，如图1及图2，将之称为外毛刺和内毛刺。对于外毛刺可采用千分尺测量，但内毛刺则无法实际测量。而从冲片毛刺达到0.05mm高度为止的高速冲床实际冲片数来判断，或从模具在相邻修磨周期内的冲切次数来衡量钢带冲片性的优劣往往也会带来加大误差。 目前，冲压会对小微型电机铁芯的硅钢片磁性能带来较大不利影响，已成为业界共识，也引起了各硅钢应用企业的日趋重视，企业迫切需要科学可靠的冲压性能评价方法的指导。 为此，提出小微型电机铁芯硅钢片的冲压性能评价方法，对冲压性能评价方法的研究符合整个国家硅钢产业的长远发展及布局。 大家一般认为，影响电工钢冲片性能的主要因素有冲模材料、冲切间隙、冲片用润滑油、冲片形状、涂层种类和质量以及钢带力学性。前几项主要取决于用户的实际使用情况，对于质量以及钢带力学性能两项，直接取决于冷轧硅钢片自身的质量。在冲片条件一定的情况下，即在同样的冲模材料、冲切间隙、冲片用润滑油、冲片形状下，如何更加准确客观的评价冷轧硅钢片的冲片性能，成为各大电机企业和硅钢生产企业关心的问题，这也有助于冷轧硅钢片生产企业提高其产品质量，增强其产品竞争力，同时又可改善硅钢材料冲片性，降低电机产品能耗，符合国家节能减排政策，将会产生巨大的社会效益。 根据冲剪理论，冲片过程应分三个阶段:第一阶段为弯曲阶段。在此阶段，冲头与钢片接触后钢片开始弯曲，并沿着冲具面滑动而产生磨损。此阶段模具的损耗主要是面磨损，磨损量与滑动量的大小和模具与钢片间摩擦系数的大小有关.即滑动量越小、摩擦系数越小，磨损量也会减小。而滑动量又与钢片的延展性有关，延展性越大，滑动量也越大，模具的面磨损也会加大。 第二阶段为冲切阶段。在此阶段，冲头切入钢片.钢片受到严重加工硬化.使冲模边缘受到磨损。磨损程度与钢片加工硬化的程度有关，也即与冲头切入钢片量的百分数成正比关系。 第三阶段为断裂阶段。钢片未被切入部分达到临界断裂应力时，发生断裂，在冲头和冲模间隙产生边部的磨损。边部的磨损与模具间隙有关。 黄力明，赵圻华等人研究了冲剪加工对冷轧硅钢片磁性能的影响，分别将三种冷轧硅钢片冲剪成不同宽度的试样，经拼装后进行测试，结果表明冷轧硅钢片在冲剪加工时，其边缘产生的塑性变形范围是相对固定的，也就是说，其边缘影响即冲剪应力并不随冲剪宽度的变化而产生明显变化，冲剪应力将在相对固定的范围内产生，即应力影响区宽度一定。故对冲剪宽度大的冷轧硅钢片，边缘影响相对要小，而对宽度窄的冷轧硅钢片，边缘影响相对要大。因此，判断硅钢片冲片性好坏的关键指标就是确定应力影响区的宽度和应力变化大小。在冲片过程的第二阶段中，冲剪应力使硅钢片的冲剪边缘产生晶粒歪曲和晶格畸变，局部产生塑性变形，导致边缘硬度上升。因此冲片应力的大小和影响范围可由硬度的增幅和波动范围间接反映。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的用模具在相邻修磨周期内的冲切次数来衡量冷轧硅钢片冲片性能不准确、或者采用简单测量冷轧硅钢片冲片后的毛刺或椭圆度评价冲片性带来的误差、不能客观反映冲片性能的不足，提供一种通过测量显微HV硬度，依测试的各点的HV硬度值而绘制硬度曲线，并找出判别点，以此来客观、准确判别冷轧硅钢片冲片性能的方法。 实现上述目的的措施:，其步骤:O获取试验冲片:首先将硅钢片在模具上进行冲片，然后在与模具对应的同一位置自边缘到中心方向截取长方形金相试样；2)对上述试样进行抛光:将金相试样打磨后抛光，抛光后表面粗糙度Ra〈0.1 μ m ；3)采用显微硬度计进行HV硬度测试:测试从带毛刺的边缘向中部依次进行，并沿厚度中心线分布；控制载荷在l(T20g，载荷与HV硬度为正相关，并在加力过程中保持平稳；在所选定的载荷下保持至试样测试点不发生塑性变形为止，后再进行另一个测试点的测试；测试点的步长控制为9(Tl1ym;当连续5个测试点的测试硬度值波动范围均为在±10以内时，停止硬度测试；4)依据各测试点的硬度值绘制冲片质量判别曲线图，其方法:Α、判别曲线图的纵坐标为HV硬度，横坐标为测试点个数与所设定测试点与测试点之间的步长之积，单位为:微米；B、依据各测试点的硬度值绘制出硬度曲线；C、以停止测试硬度前的五个稳定的测试点的平均硬度值绘制出与横坐标平行的判别线，并与已绘制的硬度曲线相交；该相交点则称为判别点；判别点与坐标原点之间的区域称为应力影响区，用V1表示；判别点沿着横坐标方向的区域称为非应力影响区，用V2表示；5)判别:按下面两种方法之一对硅钢片的冲片性能进行判别:A、当应力影响区的宽度>1000 μ m时，说明存在冲片质量问题；当应力影响区的宽度<于1000 μ m时，说明无冲片质量问题，其值越低说明冲片质量越好；或B、采用两个冲片试样进行对比试验:当冲片试样应力影响区的宽度>100ym时，说明存在冲片质量问题；当应力影响区的宽度小于100ym时，说明无冲片质量问题；当两个冲片试样的应力影响区宽度相等时，则以边缘部位与非应力影响区的平均硬度的差值进行判别:当带毛刺的边缘第一个测试点的硬度值与非应力影响区的平均硬度的差值> 80时，说明存在冲片质量问题；当当带毛刺的边缘第一个测试点的硬度值与非应力影响区的平均硬度的差值小于80时，说明无冲片质量问题，且差值越小说明冲片质量越好。 其特征在于:所述的载荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过测量显微硬度判别硅钢片冲片性能的方法，其步骤：1）获取试验冲片：首先将硅钢片在模具上进行冲片，然后在与模具对应的同一位置自边缘到中心方向截取长方形金相试样；2）对上述试样进行抛光：将金相试样打磨后抛光，抛光后表面粗糙度Ra<0.1μm；3）采用显微硬度计进行HV硬度测试：测试从带毛刺的边缘向中部依次进行，并沿厚度中心线分布；控制载荷在10~20g，载荷与HV硬度为正相关，并在加力过程中保持平稳；在所选定的载荷下保持至试样测试点不发生塑性变形为止，后再进行另一个测试点的测试；测试点的步长控制为90~110μm；当连续5个测试点的测试硬度值波动范围均为在±10以内时，停止硬度测试；4）依据各测试点的硬度值绘制冲片质量判别曲线图，其方法：A、判别曲线图的纵坐标为HV硬度，横坐标为测试点个数与所设定测试点与测试点之间的步长之积，单位为：微米；B、依据各测试点的硬度值绘制出硬度曲线；C、以停止测试硬度前的五个稳定的测试点的平均硬度值绘制出与横坐标平行的判别线，并与已绘制的硬度曲线相交；该相交点则称为判别点；判别点与坐标原点之间的区域称为应力影响区，用V1表示；判别点沿着横坐标方向的区域称为非应力影响区，用V2表示；5）判别：按下面两种方法之一对硅钢片的冲片性能进行判别：A、当应力影响区的宽度≥1000μm时，说明存在冲片质量问题；当应力影响区的宽度＜于1000μm时，说明无冲片质量问题，其值越低说明冲片质量越好；或B、采用两个冲片试样进行对比试验：当冲片试样应力影响区的宽度≥1000μm时，说明存在冲片质量问题；当应力影响区的宽度小于1000μm时，说明无冲片质量问题；当两个冲片试样的应力影响区宽度相等时，则以边缘部位与非应力影响区的平均硬度的差值进行判别：当带毛刺的边缘第一个测试点的硬度值与非应力影响区的平均硬度的差值≥80时，说明存在冲片质量问题；当当带毛刺的边缘第一个测试点的硬度值与非应力影响区的平均硬度的差值小于80时，说明无冲片质量问题，且差值越小说明冲片质量越好。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石文敏，冯大军，杜光梁，骆忠汉，毛炯辉，陈圣林，吕黎，党宁员，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42