Page 23 - 理化检验-物理分册2024年第八期

罗 健，等：热镀锌钢板烘烤硬化值检测的影响因素

烘烤硬化值的测算方法有多种，采用同一试样，不同 风烘箱，加热装置A、B、C分别对应的设备型号为
的检测条件及检测方法会得出不同的烘烤硬化值， DHG-9145A、DHG-9146A、DHG-9147A。
因此通过烘烤硬化值来评估材料抗凹陷性时，必须 1.4 试验项目及步骤
考虑烘烤条件的不同对检测结果产生的影响。前 参照GB/T 24147—2022《可冲散水刺非织造
期某钢厂在生产牌号为HC180BD+Z的钢板时，检 材料及制品》的要求，以烘烤硬化值检测的条件入
测的烘烤硬化值出现批量不合格，导致该牌号的钢 手进行研究，以评估试验温度、保温时间、加热装置、
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板停止生产，未能按时交付用户。笔者一方面从过 预应变拉伸对烘烤硬化值检测的影响 ，为钢板生
剩碳、炉箅子露点等一贯制工艺上着手改进，另一 产提供可靠的数据依据，也为其性能判定提供了可
方面对烘烤硬化值检测试验条件进行研究，如试验 靠的依据。
温度、保温时间、加热装置及预应变拉伸等，以分析 1.4.1 试验温度对烘烤硬化值检测的影响试验
HC180BD+Z钢板出现烘烤硬化值批量不合格的 为了观察试验温度对烘烤硬化值检测的影响，在
[2]
原因 。 板宽1/4处连续取15根横向拉伸试样，将这些试样分
1 试验方法 成3组，通过拉伸试验机对试样进行总应变为2.0%
的预应变拉伸，测试R p0.2 ，试验温度分别为160，170，
1.1 试验材料
180 ℃，其中170 ℃为标准温度，当加热装置内温度达
试验材料为HC180BD+Z烘烤硬化钢板，厚度
到设定值后开始计时，保温时间为20 min。待试样自
为0.65 mm，该钢板的化学成分如表1所示。
然冷却后，再次拉伸到应变为0.2%，测定R eL,t （烘烤
表1 HC180BD+Z烘烤硬化钢板的化学成分 % 后，无明显屈服时取R p0.2,t ）。试验温度对烘烤硬化值
质量分数 检测的影响试验参数如表2所示。
项目
C Si Mn P S 表2 试验温度对烘烤硬化值检测的影响试验参数
实测值 ≤0.04 ≤0.5 ≤1.0 ≤0.06 ≤0.025
试验 试验 保温 拉伸 加热 拉伸
1.2 试验方法 组号 温度/℃ 时间/min 预应变/% 装置 试验机
1.2.1 检测方法 1 160
2 170 20 2 相同 相同
检测烘烤硬化值时，按照GB/T 228.1—2021
《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》的规 3 180
定，首先对试样进行总应变为2.0%的预应变拉伸， 1.4.2 保温时间对烘烤硬化值检测的影响试验
测得屈服强度R p0.2 ，将预拉伸试样进行规定的烘烤 为了观察保温时间对烘烤硬化值检测的影响，
处理后，再次对试样进行拉伸试验，同时测得下屈服 在板宽1/4处连续取20根横向拉伸试样，将这些试
强度R eL 或R p0.2 （无明显屈服时）。为了更好地保持 样均匀分成4组，通过拉伸试验机对试样进行总应变
检测结果的一致性，宜采用均匀一致的拉伸速率，并 为2.0%的预应变拉伸，测试0.2%应变时的伸长应力
按照3 mm/min的横梁位移速率进行试验，从开始拉 R p0.2 ，将试验温度设定为170 ℃，对试样进行烘烤，加
伸到测出上述指标的过程中不要切换拉伸速率。 热装置内温度达到设定值后开始计时，分别控制保温
1.2.2 烘烤硬化值的计算方法 时间为16，20，24，30 min，其中20 min为标准保温时
烘烤硬化值（B H2L ）为试样烘烤后的下屈服强度 间。待试样自然冷却后，再次拉伸到应变为0.2%，测
或规定塑性延伸率为0.2%时对应的应力 （无明显屈 定R eL,t （烘烤后，无明显屈服时取R p0.2,t ）。保温时间
服时）与同一试样烘烤前规定塑性延伸率为 0.2% 对烘烤硬化值检测的影响试验参数如表3所示。
时应力的差值。烘烤前后的拉伸速率相同，B H2L 如 表3 保温时间对烘烤硬化值检测的影响试验参数
式（1）所示。 试验 保温 试验 拉伸 加热 拉伸
B H2L =R eL,t -R P0.2,t （1） 组号 时间/min 温度/℃ 预应变/% 装置 试验机
式中：R eL，t 为下屈服点的应力；R P0.2,t 为塑性延伸率 1 16
为0.2%时的应力。 2 20
170 2 相同 相同
1.3 试验条件及设备 3 24
试验设备为 Zwick Z150型拉伸试验机和电热鼓 4 30
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