伸長率的種類(第2版)

②試樣的原始標距長度不超過25或?qū)捄癖炔怀^20時，斷后伸長率換算方法。標準以奧氏公式為基礎(chǔ)，確定指數(shù)n=0.127，換算公式同碳素鋼和低合金鋼。5.不同牌號、不同標距鋼絲的實測數(shù)據(jù)國家標準給出了熱軋?zhí)妓劁摵偷秃辖痄摚约肮倘芴幚頎顟B(tài)奧氏體不銹鋼的斷后伸長率換算方法，但不同牌號、不同狀態(tài)、不同標距冷拉鋼絲斷后伸長率換算時指數(shù)n應(yīng)該取什么數(shù)值？筆者通過實際測量，并對測得數(shù)據(jù)進行回歸分析，求得部分牌號，不同狀態(tài)的R和n數(shù)值，如表1，僅供參考。以橫截面積相等的試樣，從一個定標距伸長率換算到另一個定標距伸長率的公式為基礎(chǔ)，兩邊取對數(shù)可以導出n和R的計算公式：＝n·則：n＝/公式17由A＝R導出：R＝A/公式18為了使伸長測量更準確，試驗用鋼絲全部先矯直，然后打上間隔10mm的標距，分別測出A5.65、A11.3（按5d、10d計算標距，不足10mm的一律進到10mm）和Lo=100mm時的伸長率。表1不同牌號、不同狀態(tài)鋼絲斷后伸長率換算系數(shù)序號鋼絲牌號狀態(tài)工藝參數(shù)及組織結(jié)構(gòu)RmMPaZ%Rn11Cr18Ni9Ti固溶處理周期爐固溶65071.775.20.19520Cr17Ni12Mo2固溶處理連續(xù)爐固溶74671.655.00.2030Cr17Ni12Mo2固溶處理連續(xù)爐固溶78369.863.20.23400Cr19Ni13Mo3固溶處理周期爐固溶64071.268.80.2151Cr18Mn9Ni5N固溶處理周期爐固溶79571.374.50.1863J9固溶處理周期爐固溶,（2Cr19Ni9Mo）88965.651.30.177GH2132固溶處理周期爐固溶70833.855.20.2680Cr25Al5退火罩式爐850℃退火71461.852.70.4892Cr13輕拉退火+輕拉（減面率22%）磨光絲30569.559.00.50103Cr13退火氮氣保護井式爐退火58873.771.50.40114Cr13退火氮氣保護井式爐退火61263.955.00.3012MlCr17Ni2退火氮氣保護井式爐退火70272.853.40.39139Cr18Mo退火氮氣保護井式爐退火79024.825.30.2314921A(07Mn2Ni2Mo)退火氮氣保護井式爐660℃退火64582.955.20.2915ML15球化退火氮氣保護井式爐球化退火44075.273.40.4216ML15冷拉球化退火+輕拉（減面率42%）58063.344.50.491725冷拉盤條直接冷拉（減面率60%）81642.240.40.571870鉛浴處理索氏體組織114033.122.60.341970球化退火3級粒狀珠光體組織58758.150.20.2820T9A退火氮氣保護井式爐退火71847.851.60.3621ML16CrSiNi冷拉球化退火+冷拉（減面率7.5%）54982.263.50.412250B油淬火回火840℃×15＇油淬,630℃×15＇油冷77764.255.60.402350B油淬火回火840℃×15＇油淬,600℃×8＇油冷97962.947.10.432430CrMnSi油淬火回火880℃×20＇油淬540℃×30＇油冷115460.538.50.502535CrMo油淬火回火850℃×20＇油淬550℃×10＇油冷123861.037.50.542640Cr油淬火回火850℃×15＇油淬520℃×20＇油冷114355.836.50.512740CrNiMo油淬火回火850℃×20＇油淬600℃×10＇空冷114361.539.00.562840CrNiMo油淬火回火850℃×20＇油淬630℃×15＇空冷92467.952.20.512950CrV油淬火回火860℃×15＇油淬500℃×20＇油冷126840.830.20.523025Cr2Ni4WA油淬火回火850℃×20＇油淬550℃×15＇油冷116760.342.30533138CrMoAl油淬火回火940℃×15＇油淬,640℃×8＇油冷107366.852.50.563220CrMnMo油淬火回火850℃×20＇油淬200℃×30＇空冷147555.636.50.543330CrMnMoTiA油淬火回火870℃×20＇油淬200℃×30＇空冷174252.435.20.57從表1可以看出：①n的數(shù)值大小可反映出標距變化對鋼材伸長率的影響程度，n數(shù)值小，標距變化時伸長率變化也小，說明該牌號鋼具有良好的冷加工塑性。n數(shù)值大，檢測標距加長時伸長率明顯減小，鋼的冷加工塑性相對較低。②鋼絲的n值與熱處理后的抗拉強度有一定的關(guān)聯(lián)，但與組織結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)似乎更密切。熱軋堆冷的70鋼盤條，組織為片狀珠光體，抗拉強度775N/mm2，n=0.40；鉛浴處理的70鋼絲，組織為索氏體，抗拉強度1140N/mm2，n=0.34；球化退火的70鋼絲，組織為粒狀珠光體（3級），抗拉強度587N/mm2，n=0.28；不同組織結(jié)構(gòu)的70鋼，n值最大差達0.12。對珠光體型鋼而言，粒狀珠光體組織的n值最小，塑性最好；索氏體（細片狀珠光體）組織的n值居中，塑性較好；片狀珠光體組織的n值最大，塑性不如其他兩類組織。再看表1中的T9A（20號）和ML16CrSiNi（21號），退火后組織接近片狀珠光體，其n值分別為0.36和0.41，據(jù)此推論：片狀珠光體的鋼，可以按GB/T17600-1998第l部分的規(guī)定，換算系數(shù)n取0.40。③第1～7號鋼為奧氏體鋼，其n值在0.17～0.23范圍內(nèi)，是各類組織中n值最小，塑性最好的鋼。其中第7號高溫合金GH2132，固溶處理后的組織盡管也是奧氏體，因為合金元素種類多，含量大，n值高達0.26。從上述實驗數(shù)據(jù)中可以推論：奧氏體不銹鋼絲在固溶狀態(tài)下進行伸長率換算時，n取0.20是比較合適的。④鐵素體鋼0Cr25Al5（第8號）退火后的n值為0.48，高于GB/T17600-1998第l部分n=0.40的規(guī)定。⑤第9～13號鋼為馬氏體鋼，2Cr13和1Cr17Ni2再結(jié)晶退火后的組織為片狀珠光體，其換算系數(shù)n=0.40；4Cr13和9Cr18Mo為拉拔順利，采用球化退火，組織為粒狀珠光體，其n值分別為0.30和0.23，低于0.40。⑥第22～31號鋼淬火-回火后的組織為回火索氏體，第32～33號鋼淬火-回火后的組織為回火馬氏體。這兩類鋼的n值與最終熱處理抗拉強度有一定關(guān)聯(lián)，以40CrNiMo為例,，在同一淬火工藝條件下，回火溫度從600℃×10＇提高到630℃×15＇時，抗拉強度從1143N/mm2降到924N/mm2，n值從0.56降到0.51。綜合分析，中低碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火-回火獲得回火索氏體時，其n值約為0.50～0.56，其換算系數(shù)n可取為0.53；淬火-回火獲得回火馬氏體時，其換算系數(shù)n可取為0.55。⑦鋼絲的n值隨著冷加工減面率增大而增大，以ML15為例，球化退火后鋼絲抗拉強度440N/mm2，n=0.42；經(jīng)45%減面率冷拉后，鋼絲抗拉強度上升到580N/mm2，n上升到0.492。對冷拉鋼絲n值的變化規(guī)律有待于進一步驗證。2014年4月9日參考文獻1.梁新邦李久林編著,GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法實施指南》,中國標準出版社,2002年12月第一版。2.《鋼絲鋼絲繩鋼絞線及相關(guān)標準匯編（第2畈）》，中國標準出版社，2006年11月第二版。3.《鋼鐵分析檢驗第二分冊合金鋼的物理性能》，大連鋼廠內(nèi)部資料。4.那順桑、姚青芳編著，《金屬強韌化原理與應(yīng)用》，化學工業(yè)出版社，2006年8月第1版，P33。附錄：《伸長率相關(guān)系數(shù)的測定及數(shù)據(jù)匯總表》，從中可以看出數(shù)據(jù)采集、分析和計算方法。伸長率相關(guān)系數(shù)的測定及數(shù)據(jù)匯總表試驗日期：年月日試驗號3爐號824154牌號0Cr17Ni12Mo2規(guī)格3.7-0.06狀態(tài)R組織奧氏體化學成分（質(zhì)量分數(shù)，%）CSiMnPSCrNiMoCu0.080.471.430.0290.00317.3011.702.45生產(chǎn)工藝：連續(xù)爐固溶處理矯直前抗拉強度和斷面收縮率收矯直后抗拉強度和斷面收縮率收RmZRmZ78378369.869.8783~79779369.869.8檢驗數(shù)據(jù)試樣編號PmaxΦminL20L40L100試樣編號PmaxΦminL20L40L100183002.028.253.9128.0782502.028.554.2131.7282502.028.754.4129.5881502.028.353.0127.2383002.028.354.4129.5982502.028.353.0127.2483002.028.653.9129.51083002.028.954.0128.7582502.027.953.4129.511682002.028.154.6129.512計算數(shù)據(jù)試樣編號RmZA20A40A100So試樣編號RmZA20A40A100179769.84134.7528.010401779369.842.535.527.23.225279369.843.536.029.5878369.841.532.527.2379769.84