[发明专利]基于球扁钢感应加热与淬火条件下工艺参数的测定方法

说明书

本发明公开了一种基于球扁钢感应加热与淬火条件下工艺参数的测定方法，包括步骤：(1)在准备进行感应加热淬火处理的球扁钢上，沿横截面方向切割，截取一段作为球扁钢的待测基体；(2)在待测基体的横截面上选取若干测量点，并沿着待测基体的纵长方向对测量点进行钻孔；(3)将钻孔后的待测基体重新焊接至待加热淬火的球扁钢上，并在孔内埋入热电偶，将热电偶连接至数据采集处理系统；(4)对球扁钢进行感应加热淬火；同时采集处理各热电偶的数据，完成工艺参数的测定。通过解析该方法直接测得的数据及形成的连续温度曲线，可对球扁钢在该条件下的温度均匀性进行评判，为中频感应加热淬火装置的功能参数设定及球扁钢实际工艺执行提供指导。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种基于中频感应加热淬火装置生产球扁钢加热与淬火条件下工艺参数的测定方法。

背景技术

球扁钢是船舶专用结构型钢，主要用作扶强材、防挠材。球扁钢由球头和腹板两部分组成，其独特的形状使得球扁钢比其他型钢(如角钢、扁钢、工字钢、T型材等)在船舶的应用上具备更轻的质量和更好的强重比。近年来，随着世界造船业向着大型化、高速化、自动化方向发展，对船用球扁钢提出高强度、高韧性以及大规格化的需求。

然而，球扁钢因其截面尺寸差异非常悬殊，球头和腹板尺寸最大比例达到4:1，在实际生产中，目前大多数球扁钢淬火采用加热炉进行加热，加热出炉后进行喷淋淬火的方式制造。这种方式生产出来的球扁钢变形量大，次品、废品率高，增加了原材料的浪费和企业的经济负担；部分钢厂采用多个加热器对球扁钢进行加热，但其加热温度控制不好，如多个加热器之间的温差过大的时候，导致球扁钢发生弯曲变形，加大了企业的生产成本。

基于此，逐渐开发出电磁感应加热快速感应加热淬火处理技术，在较短时间内实现加热、均温、冷却的感应加热淬火处理过程，感应加热淬火处理后除了性能要达到一定标准外，性能均匀性也是需要考察的一个重要方面。但球扁钢属于异形断面型钢，由球头和腹板组成。受到加热形式和球扁钢断面形状的影响，球扁钢球头和腹板由于所受电磁感应强度不同，加热后易产生较大温差，严重影响感应加热淬火处理后球扁钢性能及其均匀性。

在实际生产中难于实现对球扁钢加热冷却的数据观测，难以了解球扁钢的加热冷却等关键参数，所以缺乏对球扁钢工艺参数精度的控制，使产品性能得不到保障。所以，设计一种可以直接获取球扁钢感应加热与淬火冷却条件下的数据是十分有意义的。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于球扁钢感应加热与淬火条件下工艺参数的测定方法，该方法能够直接获取生产过程中球扁钢在感应加热与淬火条件下的加热冷却速率及温度场分布状况，保障产品的性能。

技术方案：本发明所述的一种基于球扁钢感应加热与淬火条件下工艺参数的测定方法，包括如下步骤：

(1)在准备进行感应加热淬火处理的球扁钢上，沿横截面方向切割，截取一段作为球扁钢的待测基体；

(2)在待测基体的横截面上选取若干测量点，并沿着待测基体的纵长方向对测量点进行钻孔；

(3)将钻孔后的待测基体重新焊接至待加热淬火的球扁钢上，并在孔内埋入热电偶，将热电偶连接至数据采集处理系统；

(4)对球扁钢进行感应加热淬火；同时采集处理各热电偶的数据，完成工艺参数的测定。

其中，为了能够准确表征球扁钢在感应加热淬火条件下的具体工艺参数，需要将热电偶埋入合适的深度，所以本发明中所述步骤(1)中截取的待测基体的长度为30～50cm。