一种检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法与流程

本发明属于材料韧脆性能检测领域，涉及一种检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法。

背景技术：

1、高牌号无取向硅钢具备优异的电磁性能，是大型发电机、工业电动机及新能源汽车驱动电机的核心关键用材，应用场景十分广泛。传统工艺制备高牌号无取向硅钢的常规生产工序为：炼钢—热轧—切边—常化—冷轧—退火。该类硅钢硅含量普遍不低于3.0%，热轧后基体以轧制变形组织为主，且行业常规生产模式为常化前完成边部剪切作业。

2、超薄带高硅钢（硅含量3.0%~3.4%）采用双辊铸轧工艺制备，可产出厚度1.0~1.5mm的差异化规格带材。与传统高牌号无取向硅钢相比，该工艺制备的高硅钢热轧态晶粒组织粗大，厚度方向仅分布3~4个晶粒，晶粒尺寸可达300~500 μm，整体呈现薄规格、大晶粒、高硅含量的典型特征。受特殊组织结构与成分特点影响，该钢种在后续切边加工过程中极易出现脆性断裂缺陷。例如，超薄带薄规格高硅钢剪切时更易产生毛刺、撕裂、翘曲等缺陷，对设备精度与工艺控制要求更高；同时，其大晶粒基体塑性较差，剪切变形与断裂机制与传统变形组织的高硅钢完全不同。

3、超薄带高硅钢的切边断面质量直接决定后续冷轧工序的轧制稳定性与成品质量，是生产过程中的关键控制环节。因此，需要确定超薄带高硅钢的韧脆转变温度，从而为后期剪切预热温度和后续冷轧工艺的准备机组提供理论依据。

4、公开号为cn109342213b、名称为“一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法”的专利文献提出了一种高硅钢薄板韧脆转变温度的测量方法。该方法利用拉伸试验，通过测量不同温度下试样断口的厚度减薄率，绘制温度-减薄率曲线，将曲线中纵坐标为5%时对应的温度点确定为韧脆转变温度。该方法使用“5%厚度减薄率”作为韧脆转变的判据，这是一个经验性的、为该方法设定的标准；该方法的核心数据是“厚度减薄率”，这要求对拉伸试样断口处的最小厚度进行非常精确的测量，任何测量误差都会直接影响到最终韧脆转变温度测量的准确性。

技术实现思路

1、鉴于以上问题，本发明提供一种检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，以能够通过简单便捷的操作手段更加准确地评判该类产品的韧脆性能，为后续高硅钢的剪切及预热处理温度的制定提供可靠的理论依据。

2、具体而言，本发明采取如下技术方案。

3、根据本发明的第一方面，提供了一种检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于，所述高硅钢是基于双辊铸轧工艺生产的热轧高硅钢，所述高硅钢的si含量为3.0%以上，厚度为1.5 mm以下，所述方法包括：

4、制备叠片试样：从所述高硅钢切割获得多个目标尺寸的单片，将多个单片彼此堆叠以形成叠片，在堆叠方向上按压所述叠片使得相邻单片之间的间隙不超过0.05 mm，在所述叠片的沿长度方向的堆叠侧面处进行焊接以将所述叠片的多个单片彼此固定，再将所述叠片打磨加工为试验尺寸以形成叠片试样；

5、加热和保温叠片试样：采用二甲基硅油作为介质，根据冲击试验温度范围内的多个冲击试验温度，分别对叠片试样进行加热和保温；

6、进行冲击试验：在每个冲击试验温度，对相应保温后的叠片试样进行冲击试验，获得实测冲击吸收能量；

7、试验数据处理：根据各个实测冲击吸收能量获得相应的修正冲击吸收能量，对不同冲击试验温度下的修正冲击吸收能量进行拟合以获得所述高硅钢的脆韧转变温度；

8、其中，基于以下关系式从各冲击试验温度下的实测冲击吸收能量计算相应的修正冲击吸收能量：

9、kv修正=kv÷n÷d，

10、其中，kv修正是修正冲击吸收能量，所述修正冲击吸收能量是单位毫米厚度试样在冲击试验温度下的冲击吸收能量，kv是所述叠片试样在冲击试验温度下的实测冲击吸收能量，n是所述叠片试样包括的单片数量，d是每个单片的厚度。

11、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，所述冲击试验温度范围为25℃~200℃。

12、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，所述多个冲击试验温度分别为：25℃、50℃、75℃、100℃、125℃、150℃、200℃。

13、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，所述高硅钢的晶粒组织尺寸为300~500 μm。

14、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，所述高硅钢的si含量为3.0%~3.5%，al含量为0.6%~0.8%，厚度为1.0~1.5 mm。

15、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，所述二甲基硅油的黏度值为50 cs。

16、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，各冲击试验温度下，所述叠片试样的保温时间为20~30 min。

17、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，打磨加工后的所述叠片试样的厚度为9~10 mm。

18、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，所述叠片试样的试验尺寸和所述冲击试验依照夏比冲击试验设置。

19、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，所述试验数据处理还包括根据载荷-位移曲线和实测冲击吸收能量分析所述叠片试样的断裂行为。

20、根据本发明的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，优选地，在试验数据处理中，采用s型玻尔兹曼拟合函数对不同冲击试验温度下的修正冲击吸收能量进行拟合，建立冲击吸收能量-温度关系曲线，确定所述高硅钢的韧脆转变温度。

21、有益技术效果

22、与现有技术相比，本发明的优点在于：

23、（1）本发明采用二甲基硅油作为恒温介质，该介质在较大温度范围内性能稳定，保温效果好，试验成本低。

24、（2）本发明将高硅钢薄板制备为叠片试样，能够更准确地表征高硅钢薄板的韧脆转变温度，从而为高硅钢薄板的剪切和温轧温度的制定提供可靠的技术依据，突破了现有高硅钢温轧温度精确制定的关键难题。

25、（3）本发明将高硅钢薄板制备为叠片试样，能够利用较易获得的试验设备，能够采用操作简单、效率较高的试验方式，整体试验成本有效降低。

1.一种检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于，所述高硅钢是基于双辊铸轧工艺生产的热轧高硅钢，所述高硅钢的si含量为3.0%以上，厚度为1.5 mm以下，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：

11.根据权利要求1至10中任一项所述的检测双辊铸轧高硅钢的韧脆性能的方法，其特征在于：