一种基于应变能评定取向硅钢加工性的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于应变能评定取向硅钢加工性的方法，1)对检测样品进行拉伸试验，采集试样在测试过程中的应力σ和应变ε数据，并获得相应的应力应变曲线；2)应力应变数据进行微分处理获得σ关于应变ε的微分曲线，3)ε

【技术实现步骤摘要】
一种基于应变能评定取向硅钢加工性的方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金领域，涉及一种基于应变能评定取向硅钢加工性的方法。

技术介绍

[0002]金属材料的加工性能是指在零件制造过程中承受的各种冷热加工工艺对材料性能的要求，它包括铸造性能，焊接性能，切削性能，热处理性能和表面处理性能等。金属材料的加工性能对保证产品质量、降低成本、提高生产率有重要的作用。取向硅钢生产的后续冷轧过程中，由于存在着大塑性变形，硅钢在加工过程中对材料的力学性能有着较高的要求。由于金属的使用环境不同，对金属材料的要求也存在很大差异，对力学性能的要求也将不同。按照外加载荷性质的不同，如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等，将力学性能分为强度、塑性、硬度、冲击韧性等。拉伸实验是金属材料力学性能试验中最常见的试验方法，被广泛地应用于金属材料的研制、生产和验收。屈服强度在工程上有着重要的意义，是材料性能中不可缺少的重要指标。屈服点与抗拉强度之间的差距越大，表明材料在断裂前能进行更大的变形加工，也就是说塑性变形阶段长，材料的成形性、定形性越好，有利于成形加工。
[0003]目前，现有的材料加工性评价方法是采用力学指标评价，通过屈服点和抗拉点等参数判定取向硅钢冷轧难易程度。但众所周知，材料的加工性还与材料的延伸性密切相关，而单纯的屈服点和抗拉点不能完全说明取向硅钢的加工性。取向硅钢冷轧过程为大塑性变形过程，因此其拉伸测试过程中的弹性变形阶段数据并不适合加工性的评定。同时，取向硅钢材质和冷轧轧制特点表明，其冷轧边裂极易发生断带，因此采用测试过程中的缩颈断裂过程会对材料整体加工性评价产生干扰。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于应变能评定取向硅钢加工性的方法，通过计算拉伸曲线面积获得样品应变能进而评价取向硅钢加工性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种基于应变能评定取向硅钢加工性的方法，其特征在于，采用拉伸试验确定弹性变形结束时对应的应变ε
a
，缩颈开始时对应的应变ε
b
，选取应变量处于[ε
a
,ε
b
]范围内的测试样品拉伸曲线数据，按拟合公式积分处理，计算真实塑性变形曲线的面积，表征塑性变形到缩颈阶段材料所能承受裂纹的能力，即表征取向硅钢冷轧加工性。
[0007]具体步骤如下：
[0008]1)对检测样品进行拉伸试验，采集试样在测试过程中的应力σ和应变ε数据，并获得相应的应力应变曲线；
[0009]2)按照公式(1)对所得应力应变数据进行微分处理获得σ关于应变ε的微分曲线，
[0010][0011]其中，σ为应力，ε为应变，n为采集数据点编号；
[0012]3)应力变化dσ曲线呈线性陡降表明测试处于弹性变形阶段，达到第1个拐点后应
力变化dσ曲线开始升高，表明弹性变形结束，ε
a
为弹性变形结束时对应的应变；弹性变形阶段结束后，应力变化dσ曲线开始逐渐降低，dσ＝0时缩颈开始，ε
b
为缩颈开始时对应的应变；当dσ＜0时材料进入缩颈断裂阶段；
[0013]4)选取应变量ε处于[ε
a
,ε
b
]范围内的测试样品拉伸曲线数据，按照公式(2)多项式拟合曲线；
[0014]σ＝A+Bε+Cε2+Dε3+...
ꢀꢀꢀ
(2)
[0015]其中，A,B,C,D
…
为通过最小二乘法对测试样品拉伸曲线拟合获得的常数；
[0016]5)对公式(2)中拉伸变形高于临界应变值段积分处理，按照公式(3)计算真实塑性变形曲线的面积：
[0017][0018]其中，S为应变能，代表应变从ε
a
增加到ε
b
过程中所消耗应变能的真实值，S大小表征塑性变形到缩颈阶段材料所能承受裂纹的能力，即表征取向硅钢冷轧加工性；S越大，加工性越好，反之，加工性越差。
[0019]与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术通过计算取向硅钢实际应力
‑
应变曲线面积，获得样品应变能进而评价取向硅钢加工性。该方法综合了屈服强度、抗拉强度、延伸率对加工性的交互作用，根据取向硅钢应力
‑
应变曲线，计算塑性变形区面积，以此作为材料加工性特征指标，排除试样拉伸测试过程弹性变形段、缩颈断裂段数据的干扰，更准确地评价材料的冷轧加工性。
附图说明
[0021]图1中a为实施例测试样品1应力
‑
应变曲线图。
[0022]图1中b为实施例测试样品2应力
‑
应变曲线图。
[0023]图1中c为实施例测试样品3应力
‑
应变曲线图。
[0024]图1中d为实施例测试样品4应力
‑
应变曲线图。
[0025]图1中e为实施例测试样品5应力
‑
应变曲线图。
[0026]图1中f为实施例测试样品6应力
‑
应变曲线图。
[0027]图2中a为实施例测试样品1应力
‑
应变的一阶微分曲线图。
[0028]图2中b为实施例测试样品2应力
‑
应变的一阶微分曲线图。
[0029]图2中c为实施例测试样品3应力
‑
应变的一阶微分曲线图。
[0030]图2中d为实施例测试样品4应力
‑
应变的一阶微分曲线图。
[0031]图2中e为实施例测试样品5应力
‑
应变的一阶微分曲线图。
[0032]图2中f为实施例测试样品6应力
‑
应变的一阶微分曲线图。
[0033]图3中a为实施例测试样品1塑性变形过程应力
‑
应变拟合曲线图。
[0034]图3中b为实施例测试样品2塑性变形过程应力
‑
应变拟合曲线图。
[0035]图3中c为实施例测试样品3塑性变形过程应力
‑
应变拟合曲线图。
[0036]图3中d为实施例测试样品4塑性变形过程应力
‑
应变拟合曲线图。
[0037]图3中e为实施例测试样品5塑性变形过程应力
‑
应变拟合曲线图。
[0038]图3中f为实施例测试样品6塑性变形过程应力
‑
应变拟合曲线图。
具体实施方式
[0039]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所得到的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]一种基于应变能评定取向硅钢加工性的方法，具体步骤如下：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于应变能评定取向硅钢加工性的方法，其特征在于，采用拉伸试验确定弹性变形结束时对应的应变ε
a
，缩颈开始时对应的应变ε
b
，选取应变量处于[ε
a
,ε
b
]范围内的测试样品拉伸曲线数据，按拟合公式积分处理，计算真实塑性变形曲线的面积，表征塑性变形到缩颈阶段材料所能承受裂纹的能力，即表征取向硅钢冷轧加工性。2.根据权利要求1所述的一种基于应变能评定取向硅钢加工性的方法，其特征在于，具体步骤如下：1)对检测样品进行拉伸试验，采集试样在测试过程中的应力σ和应变ε数据，并获得相应的应力应变曲线；2)按照公式(1)对所得应力应变数据进行微分处理获得σ关于应变ε的微分曲线，其中，σ为应力，ε为应变，n为采集数据点编号；3)应力变化dσ曲线呈线性陡降表明测试处于弹性变形阶段，达到第1个拐点后应力变化dσ曲线开始升高，表明弹性变形结束，ε
a

【专利技术属性】
技术研发人员：李莉，贾志伟，罗理，蒋奇武，张静，张海利，庞树芳，宋清阳，游清雷，王晓达，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：