[发明专利]一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法

说明书

本发明涉及一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法。其技术方案是：先将设定的待测高硅钢薄板试验温度范围分为n个测试温度点，n为5～10的自然数。再依次对m个组的每组3个拉伸试样分别进行拉伸实验，m＝n。根据拉伸试样的原始厚度b_ij和断口处最小厚度b′_ij得到每个拉伸试样的厚度减薄率η_ij，i＝1，2，...，m，j＝1，2，3，然后得到第i组拉伸试样的厚度减薄率η_i。最后以测试温度点T_k为横坐标和所对应的第i组拉伸试样的厚度减薄率η_i为纵坐标，绘制拉伸试样的厚度减薄率η_i随测试温度T_k变化的曲线，k＝i，当所述纵坐标为5％时所对应的测试温度点即为高硅钢薄板韧脆转变温度。

技术领域

本发明属于高硅钢韧脆转变温度测量方法技术领域。具体涉及一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法。

技术背景

高硅钢一般特指Si含量为6.5wt％的铁硅合金。高硅钢由于具有电阻率高、磁致伸缩系数低、高频下铁损低等优异的磁性能，特别适用于制作高速高频电机、变压器、电抗器和屏蔽部件等，高硅钢的应用有利于实现设备的小型化、高速化、低能耗和低噪音。但根据Fe-Si 相图可知，当Si含量超过4.5wt％时，会出现B2和D0₃两种有序结构，使得铁硅合金的塑性急剧下降，难以轧制成形，导致高硅钢难以采用轧制法进行工业化生产。

目前，国际上仅日本的JFE公司利用化学气相沉积法(CVD)工业化生产高硅钢，其高硅钢产品有梯度高硅钢(JNHF-Core)和全厚度高硅钢(JNEX-Core)两种。由于CVD方法工艺复杂、设备腐蚀和环境污染严重，而轧制法制备的薄板具有成分均匀和表面质量好等优点，具有很高的工业应用价值，故轧制法引起本领域技术人员的关注。

近年来，有关轧制法制备高硅钢已取得了一定的进展，主要是通过热轧-温轧-冷轧来制备。目前高硅钢薄板轧制法制备的关键性难题在于如何通过合适的温轧工艺获得无序态组织来提高高硅钢薄板的塑性，从而实现高硅钢薄板的冷轧。而高硅钢薄板温轧温度的确定是温轧工艺制定的重中之重，其主要取决于薄板的韧脆转变温度，但目前是通过拉伸实验间接判断其塑性较好的温度区间，从而选取高硅钢的温轧温度。若能直接测量高硅钢薄板的韧脆转变温度，则可为高硅钢温轧温度的制定提供指导，有利于后续轧制。

目前，一般通用的韧脆转变温度测量方法是通过夏比冲击试验来测量材料在不同温度下的冲击吸收能量，测得的冲击吸收能量与试验温度存在一定的函数关系，通常可以用连续单点拟合的方式获得曲线，即可得到材料的韧脆转变温度。但是根据国标GB/T229-2007中夏比冲击试验对试样的要求，标准试样厚度应为10mm，最小试样厚度也应≥2.5mm。而高硅钢热轧后的厚度一般小于2.5mm，也就是高硅钢温轧板的厚度是小于2.5mm，因此无法通过夏比冲击试验来测量高硅钢温轧板的韧脆转变温度。

“韧脆转变温度的测定方法”(CN108398455A)公开了一种通过测量同一试样在若干设定温度下的里氏硬度值来得到试样韧脆转变温度的方法。但是该方法需要将试样放在溶液中，然后通过冷却剂来冷却溶液，并且要求试样厚度大于25mm。

“锌阳极带低温脆性测试方法”(CN1215322C)提供了一种通过三点弯曲实验后测量试样出现第一道裂纹时的弯曲角度，得到温度-弯曲角度曲线，从而得到锌阳极带的韧脆转变温度。由于该方法是将试样置于加有冷却介质的低温槽达到测试温度范围，然后将试样移出冷却介质，并对试样进行三点弯曲。试样移出后的温度波动会影响测量的精度，并且该方法只是适用于锌阳极带。