专利名称：缺口冲击标样制造方法
技术领域：
本发明涉及一种校验冲击试验机用缺口冲击标定样品的制造方法。
目前，冲击试验机的校验方法分为直接测量法和间接校验法，直接测量法即测量摆长、摆重等参数，间接校验法是用已知冲击功的标准硬度块测量冲击功，看其冲击功的数值差是否在规定允许的范围内。过去一般采用不开口的样品进行标定，最近国际上都趋向于采用开缺口冲击标样校验冲击试验机，例如日本标准JIS B7740“冲击试验机的标准试样”、欧盟采用的标准EN10045-2“校验摆锤冲击试验机”和国际标准ISO-DIS442“校验摆锤冲击试验机”、ISO-DIS12736“校验摆锤冲击试验机的夏比V型参考试样的制备和鉴定”等都作出了相应的规定，要求标准冲击功的变异系数(即标准值/平均值)低于5％，由于对变异系数要求较严，因此必须要求标样的材料非常均匀，美国、日本和欧盟都采用美国标准MIL-STD2154-AAA级给出的高纯度镍铬钼中碳合金结构钢，成份为C0.4％，Ni1.8％，Cr0.8％，Mo0.25％，Mn0.7％，其余为Fe，为了得到均匀度很高的原料，国外通常采用的冶炼工艺为炼钢后经真空脱气得到高纯度钢水后模铸，再经真空电弧重熔减少钢锭偏析，然后通过真空压力铸造得到致密的钢锭，按所需尺寸加工成冲击标样，得到的标样经过淬火、回火热处理，通过调整不同的回火温度得到不同的冲击值，采用该镍铬钼中碳合金钢加工的冲击标样制造工艺十分复杂，对冶炼及后续处理的设备性能要求很高，因此制造成本很高。
本发明的目的是通过选择另外一种合金材料，使制造所需性能的冲击标样的工艺非常简单，从而大大降低制造成本。
本发明的目的是这样实现的一种缺口冲击标样制造方法，是由原料按所需成份配料，经冶炼、铸造、轧制得到所需厚度的钢材，钢材的化学成份(重量％)为C0.02～0.09，S＜0.01，其余为Fe和不可避免的杂质。
钢材为经连铸、热连轧得到的钢板。
将得到的钢板的中间沿宽度方向偏析较小的部分制备标样。
标样于50～200℃下保温4～40小时进行时效处理。
钢材的最佳成份(重量％)为C0.06，S＜0.008，其余为Fe和不可避免的杂质。
标样的长度方向为钢板的轧制方向。
通过将标样加工成不同尺寸获得不同的冲击功。
下面结合附图
详述本发明。
附图为铁素体/珠光体钢中不同碳含量对冲击转变温度的影响。
本发明的关键在于选择另外一种合金材料制造冲击标样，即采用低碳钢钢板制造开口冲击标样，其化学成份(重量％)为C0.02～0.09，S＜0.01，其余为Fe和不可避免的杂质。参见附图，本发明采用低碳钢钢板制造冲击标样，是考虑到低碳钢的冲击功在室温及以上温度有一个塑性十分平稳的“平台”，对于纯净度高、偏析小的材料冲击值的波动范围很小(比中碳钢要小)，但是开始脆性转变时，冲击值降低很快。而对于中碳钢，脆性转变区比较平缓，需配合复杂的冶炼工艺得到高纯度、偏析小的材料，才能使标样的变异系数达到＜5％。在对冲击机进行校验时要求室温20℃下，正好位于低碳钢冲击功的上平台部分，因此选择这种材料可使冲击功的变异系数很小。
本发明中，C为0.02～0.09％，(重量，以下同)，该碳含量低于铁碳相图中“H”点的含碳量，使该钢在连铸时达到包晶温度之前就形成单相组织，而使得凝固产物组织和成份均匀，偏析倾向小，将使冲击标样的冲击功变异系数减小。
S＜0.01，S将在最终产品上以MnS形态存在，是造成冲击试样冲击波动的重要因素，降低硫含量，就可降低MnS的量，将减少冲击标样的冲击功变异系数。
为了获得更好的效果，本发明对制备好的标样进行时效处理，这样可使间隙原子找到低能量的部位，处于热力学稳定状态，在长时间放置后，其冲击值的变化值较小，可使一次制造量较大，降低制造成本。
本发明采用纵向冲击标样，即以轧制方向做为冲击标样的长度方向，是因为MnS以沿轧制方向的条状形态存在，会降低横向冲击试样的冲击功，也会增大冲击功的变异系数，而对纵向冲击试样的影响较小，因此采用纵向冲击标样可减小冲击功变异系数。
本发明通过改变标样的截面尺寸得到不同的冲击功值。
下面结合效果介绍本发明的实施例。
采用成份为C0.06，S0.007(重量％)的低碳钢，转炉冶炼，经连铸得到宽1500mm钢板，经检测其正负偏析区距板边沿＜200mm，经热连轧得到宽1800mm的钢板，将该钢板两边各切去宽300mm后，得到的中间低偏析部分即可用来制备标样。
表1给出了本发明冲击标样与法国、日本研制的镍铬钼中碳合金钢冲击标样的冲击功及变异性对比。
与现有技术相比，本发明采用低碳钢钢板代替现有技术中的镍铬钼中碳合金钢制造冲击标样，充分利用低碳钢冲击值的“上平台”这一特性，可通过简单的冶炼加工工艺得到性能较好的冲击标样，其变异系数为1～3％，大大低于标准规定的5％。表权利要求
1.一种缺口冲击标样制造方法，是由原料按所需成份配料，经冶炼、铸造、轧制得到所需厚度的钢材制备标样，其特征是钢材化学成份(重量％)为C0.02～0.09，S＜0.01，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的钢材为经连铸、热连轧得到的钢板。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是将得到的钢板的中间沿宽度方向偏析较小的部分制备标样。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述标样于50～200℃下保温4～40小时进行时效处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的钢材的最佳成份(重量％)为C0.06，S＜0.008，其余为Fe和不可避免的杂质。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征是所述的标样的长度方向为钢板的轧制方向。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是通过加工成不同的截面尺寸获得不同冲击值的标样。
全文摘要
本发明为一种校验冲击试验机用缺口冲击标定样品的制造方法，经冶炼、铸造、轧制得到所需厚度的钢板，钢板化学成分(重量％)为C0.02～0.09，S＜0.01，其余为Fe和不可避免的杂质，用钢板中间沿宽度方向偏析较小的部分制备标样，标样的长度方向为钢板轧制方向，本发明将标样的材料由高纯度镍铬钼中碳合金结构钢改为低碳钢，利用了低碳钢的冲击功在室温及以上温度的“上平台”特性，可使用常规的冶炼工艺使该材料的冲击功的变异系数达到1～3％。
文档编号G01N3/30GK1158987SQ9612048
公开日1997年9月10日 申请日期1996年11月15日 优先权日1996年11月15日
发明者李和平 申请人:宝山钢铁(集团)公司