[发明专利]一种双相钢连退和镀锌热模拟实验方法及装置

说明书

本发明涉及一种双相钢连退和镀锌热模拟实验方法及装置，属于冶金板材生产技术领域。本发明的技术方案是：使用三组热电偶对热模拟试样进行加热，设置两个冷却喷嘴，控制热模拟实验过程中不同部位的冷却速度，使热模拟实验后的试样加工成拉伸试样后，拉伸试验断裂位置正好处于控温热电偶处。本发明的有益效果是：使拉伸试验得到的强度能真实反映热模拟实验中均热温度的变化对材料性能的影响。

技术领域

本发明涉及一种双相钢连退和镀锌热模拟实验方法及装置，属于冶金板材生产技术领域。

背景技术

双相钢一般靠连续退火（连退）和镀锌方法生产，因此它的最终性能是由连退和镀锌工艺参数决定的。连退和镀锌工艺有相似，也有不同，但基本原理都是将钢加热到部分奥氏体化温度，保温一定时间，然后快冷到一定温度以得到马氏体或贝氏体组织，最后冷却至室温，最终组织是铁素体+马氏体的组织。其中马氏体或贝氏体的量和硬度是影响双相钢强度的重要因素，马氏体或贝氏体的量是由连退/镀锌工艺中的均热温度决定的，而马氏体的硬度是由连退/镀锌工艺中的冷却速度决定的。

如图1，采用常规热模拟实验方法实验过程如下：热模拟试样两端夹在热模拟实验机的退火夹具上，热模拟试样作为电阻被加热，加热温度由控温热电偶控制，控制方式是负反馈控制，即当热模拟试样的实际温度低于设定温度，则系统会加大电流使试样尽快达到设定温度；若热模拟试样温度高于设定温度，则系统会降低加热电流或者停止加热，以使热模拟试样温度和设定温度吻合，直到热模拟试样温度和设定温度的偏差不超过1℃为止，可见，控温热电偶处是热模拟试样温度和设定温度最吻合的位置，其他位置的温度和设定温度都会有较大偏差。热模拟试样的冷却采用单一的冷却喷嘴对热模拟试样的加热段喷氮气，以达到冷却的目的。

但是存在的问题是，采用单一的冷却喷嘴的时候，热模拟试样不同部位冷却速度是不同的，而冷却速度又决定了马氏体的硬度。在均热温度一定的条件下，也就是马氏体量一定的条件下，马氏体的硬度就决定了钢的强度。

实验后的热模拟试样要加工成拉伸试样进行拉伸实验，热模拟实验后拉伸实验的关键问题是要保证拉伸实验的断裂位置正好是控温热电偶位置。因为如上所述，此处的温度和设定温度吻合，只有断裂在此处，测得的抗拉强度、屈服强度等值才能如实反映均热温度等工艺参数对性能的影响。但由于使用单一的冷却喷嘴，热模拟试样的不同部位冷却速度不同，因此如图2，就不能保证拉伸试样断裂位置在控温热电偶处，也就不能保证热模拟实验的准确性。

发明内容

本发明目的是提供一种双相钢连退和镀锌热模拟实验方法及装置，通过控制热模拟实验过程中不同部位的冷却速度，使热模拟实验后的热模拟试样加工成拉伸试样后，拉伸试验断裂位置正好处于控温热电偶处，使拉伸试验得到的强度能真实反映热模拟实验中均热温度的变化对材料性能的影响，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种双相钢连退和镀锌热模拟实验方法，包含以下步骤：

步骤一、使用三组热电偶对热模拟试样进行加热，分别为1号热电偶、2号热电偶和3号热电偶，1号热电偶为控温热电偶，2号热电偶和3号热电偶为监控热电偶；1号热电偶、2号热电偶和3号热电偶都设置在热模拟试样宽度方向的中心线上，1号热电偶还处于热模拟试样长度方向的中心位置，2号热电偶和3号热电偶分别设置在1号热电偶的左右两边；

步骤二、设置两个冷却喷嘴，分别为冷却喷嘴一和冷却喷嘴二，冷却喷嘴一和冷却喷嘴二的位置与2号热电偶和3号热电偶的位置相匹配；

步骤三、热模拟试样两端夹在热模拟实验机的退火夹具上，热模拟试样作为电阻被加热，加热温度由1号热电偶控制，控制方式是负反馈控制，即当热模拟试样的实际温度低于设定温度，则系统会加大电流使试样尽快达到设定温度；若热模拟试样温度高于设定温度，则系统会降低加热电流或者停止加热，以使热模拟试样温度和设定温度吻合，直到热模拟试样温度和设定温度的偏差不超过1℃为止；