本發(fā)明涉及一種金屬力學(xué)性能的確定方法，具體屬于確定熱軋盤(pán)條屈強(qiáng)比的方法。
背景技術(shù)：
材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之比稱(chēng)為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比低，金屬材料容易塑性成型，意味著較高的均勻延伸率，以及良好的冷加工性能，因此屈強(qiáng)比成為表征金屬材料成型性的重要指標(biāo)。
熱軋盤(pán)條（例如：簾線鋼）在用戶使用過(guò)程中，往往要經(jīng)過(guò)多道次拉拔，因而期望材料具有優(yōu)良的冷加工性能。
屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的測(cè)量，均有嚴(yán)格的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即：對(duì)于板材和棒材產(chǎn)品，由于成品材原本就筆直，因此按照標(biāo)準(zhǔn)要求，能很方便快捷的測(cè)量屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度；對(duì)于熱軋盤(pán)條，由于成品材天然存在弧度，因而其屈服強(qiáng)度的測(cè)量比較繁瑣。
熱軋盤(pán)條抗拉強(qiáng)度測(cè)量非常簡(jiǎn)單，直接取約300mm長(zhǎng)度成品材，無(wú)需二次加工，直接進(jìn)行拉力測(cè)試即可。
熱軋盤(pán)條屈服強(qiáng)度，按照國(guó)標(biāo)要求，測(cè)量樣品必須筆直，因此需對(duì)成品材進(jìn)行二次加工，由于熱軋盤(pán)條直徑一般都比較細(xì)小，比如簾線鋼直徑Ф5.5mm，因此加工過(guò)程非常困難；若強(qiáng)行拉直或捶直，樣品狀態(tài)也會(huì)隨之改變，造成屈服強(qiáng)度不準(zhǔn)。
因此，受限于屈服強(qiáng)度測(cè)量的難度，目前熱軋盤(pán)條生產(chǎn)企業(yè)和下游用戶均未對(duì)屈服強(qiáng)度作任何要求。
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，為進(jìn)一步提高質(zhì)量，減少波動(dòng)，能綜合評(píng)判熱軋盤(pán)條性能的屈強(qiáng)比，日益受到鋼鐵企業(yè)和下游用戶的重視：鋼鐵企業(yè)希望了解每卷盤(pán)條屈強(qiáng)比，以判斷產(chǎn)品質(zhì)量；下游用戶希望在投料前，了解盤(pán)條整體狀況，以確定后續(xù)加工工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種根據(jù)盤(pán)條生產(chǎn)的過(guò)程數(shù)據(jù)，建立科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)熱軋盤(pán)條屈強(qiáng)比判定，從而省略了繁瑣的試樣加工工序，為鋼鐵企業(yè)和下游用戶的產(chǎn)品升級(jí)，提供了有力的數(shù)據(jù)支撐的確定熱軋盤(pán)條屈強(qiáng)比的方法。
實(shí)現(xiàn)上述目的的措施：
一種確定熱軋盤(pán)條屈強(qiáng)比的方法，其特征在于：
1）按照以下公式確定生產(chǎn)的熱軋盤(pán)條的屈強(qiáng)比：
L=3.44+9.18×10-5×Rm+1.25×10-4×Z-3.1×10-3×T-5.3×10-4×S-4.37×10-3×V
式中：L—屈強(qiáng)比；
Rm—抗拉強(qiáng)度，單位：MPa，
Z—面縮率，單位：%，
T—吐絲溫度，單位：℃，
S—風(fēng)機(jī)風(fēng)量，單位：萬(wàn)m3/h，
V—輥道速度，單位：m/min，
上述的Rm、Z為時(shí)效15天后的數(shù)值；
2）進(jìn)行判別
當(dāng)其計(jì)算的屈強(qiáng)比在0.5～0.7時(shí)，為合格，盤(pán)條具優(yōu)良的拉拔性能和適宜強(qiáng)度；
當(dāng)屈強(qiáng)比小于0.5或大于0.7時(shí)，為不合格；當(dāng)屈強(qiáng)比小于0.5時(shí)，盤(pán)條拉拔性能提升，但強(qiáng)度降低顯著；當(dāng)屈強(qiáng)比大于0.7時(shí)，強(qiáng)度較高，但拉拔性能急劇降低，容易發(fā)生催斷；
3）進(jìn)行調(diào)節(jié)
當(dāng)屈強(qiáng)比小于0.5或大于0.7時(shí)，通過(guò)調(diào)整吐絲溫度或風(fēng)機(jī)風(fēng)量或輥道速度或其中兩種方式的結(jié)合進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至滿足要求即可。
其在于：其適用的盤(pán)條鋼化學(xué)成分為：C ：0.80～0.85%、Si ：0.16%～0.28%、Mn：0.40%～0.60%，其余為鐵及限制性元素：且單個(gè)限制性元素含量＜0.03%，限制性元素總量＜0.3%），并滿足Ceq=C+Si/24+Mn/6=0.87～0.96。
本發(fā)明的數(shù)學(xué)模型中，各有關(guān)變量的作用及機(jī)理：
屈強(qiáng)比是鋼材綜合性能的度量值，與材料強(qiáng)度、韌性有關(guān)，因此生產(chǎn)過(guò)程中所有影響強(qiáng)度、韌性的的工藝參數(shù)，最終都會(huì)體現(xiàn)出屈強(qiáng)比的變化。
抗拉強(qiáng)度Rm：抗拉強(qiáng)度作為屈強(qiáng)比計(jì)算過(guò)程的分母，其大小直接影響著屈強(qiáng)比值。
面縮率Z：面縮是材料韌性的代表，在本發(fā)明專(zhuān)利限定的成分和碳當(dāng)量范圍內(nèi)，面縮率的提高，伴隨著抗拉強(qiáng)度的升高，進(jìn)而導(dǎo)致屈強(qiáng)比的上升。
吐絲溫度T：吐絲溫度的升高，會(huì)增大奧氏體晶粒度大小，在后續(xù)相變過(guò)程具有一定的遺傳性，導(dǎo)致最終盤(pán)條具有更大的珠光體團(tuán)，進(jìn)而使盤(pán)條拉拔過(guò)程更易變形，降低了屈強(qiáng)比。
風(fēng)機(jī)風(fēng)量S：盤(pán)條冷卻過(guò)程依靠斯太爾摩風(fēng)冷線，冷卻強(qiáng)度的加大，將得到更細(xì)小的珠光體團(tuán)，提高了盤(pán)條強(qiáng)度，進(jìn)而導(dǎo)致屈強(qiáng)比的降低。
輥道速度V：輥道速度決定著盤(pán)條冷卻時(shí)間，增大輥速，會(huì)增加相變時(shí)間，進(jìn)而得到更大的珠光體團(tuán)，使得拉拔變形過(guò)程，位錯(cuò)更易滑移，降低了屈服強(qiáng)度，進(jìn)而導(dǎo)致屈強(qiáng)比降低。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：
（1）通過(guò)數(shù)學(xué)模型，可快捷、高效的確定熱軋盤(pán)條屈強(qiáng)比，省略了繁瑣的試樣加工工序，可滿足工廠大生產(chǎn)要求和智能化需求；
（2）相對(duì)于傳統(tǒng)取樣分析，本發(fā)明通過(guò)監(jiān)控過(guò)程關(guān)鍵數(shù)據(jù)，更能有效判定盤(pán)條的整體性能，杜絕了因取樣位置、加工方式等外因?qū)е碌恼`判，因而更合理；
（3）本發(fā)明在行業(yè)首次實(shí)現(xiàn)，每卷盤(pán)條屈強(qiáng)比的數(shù)據(jù)化，為鋼鐵企業(yè)質(zhì)量監(jiān)控和質(zhì)量改進(jìn)，提供了數(shù)據(jù)支撐；為用戶預(yù)判盤(pán)條綜合質(zhì)量，提供了參考。因而具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)描述：
表1為本發(fā)明各實(shí)施例與對(duì)比例的工藝參數(shù)及結(jié)果情況列表；
本發(fā)明各實(shí)施例均按照以下方法進(jìn)行計(jì)算屈強(qiáng)比：
（1）按照以下公式確定生產(chǎn)的熱軋盤(pán)條的屈強(qiáng)比：
L=3.44+9.18×10-5×Rm+1.25×10-4×Z-3.1×10-3×T-5.3×10-4×S-4.37×10-3×V
式中：L—屈強(qiáng)比；
Rm—抗拉強(qiáng)度，單位：MPa，
Z—面縮率，單位：%，
T—吐絲溫度，單位：℃，
S—風(fēng)機(jī)風(fēng)量，單位：萬(wàn)m3/h，
V—輥道速度，單位：m/min，
上述的Rm、Z為時(shí)效15天后的數(shù)值；
2）進(jìn)行判別
當(dāng)其計(jì)算的屈強(qiáng)比在0.5～0.7時(shí)，為合格，盤(pán)條具優(yōu)良的拉拔性能和適宜強(qiáng)度；
當(dāng)屈強(qiáng)比小于0.5或大于0.7時(shí)，為不合格；當(dāng)屈強(qiáng)比小于0.5時(shí)，盤(pán)條拉拔性能提升，但強(qiáng)度降低顯著；當(dāng)屈強(qiáng)比大于0.7時(shí)，強(qiáng)度較高，但拉拔性能急劇降低，容易發(fā)生催斷；
3）進(jìn)行調(diào)節(jié)
當(dāng)屈強(qiáng)比小于0.5或大于0.7時(shí)，通過(guò)對(duì)吐絲溫度或風(fēng)機(jī)風(fēng)量或輥道速度或其中兩種方式的結(jié)合進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至滿足要求即可。
各實(shí)施例的鋼種成分均在以下范圍內(nèi)取值：
C ：0.80～0.85%、Si ：0.16%～0.28%、Mn：0.40%～0.60%，其余為鐵及限制性元素：且單個(gè)限制性元素含量＜0.03%，限制性元素總量＜0.3%），并滿足Ceq=C+Si/24+Mn/6=0.87～0.96。
說(shuō)明：對(duì)比例均按照國(guó)標(biāo)要求，對(duì)熱軋盤(pán)條成品材取樣加工，進(jìn)行拉力測(cè)試；表1中數(shù)據(jù)，為同圈盤(pán)條不同位置的8根試樣平均值。
表1 本發(fā)明各實(shí)施例與對(duì)比例的參數(shù)取值及結(jié)果情況列表
由于所計(jì)算的屈強(qiáng)比結(jié)果均在0.5~0.7之內(nèi)，故無(wú)需對(duì)吐絲溫度或風(fēng)機(jī)風(fēng)量或輥道速度或其中兩種方式的結(jié)合進(jìn)行調(diào)節(jié)。
表1中的Rm、Z為時(shí)效15天后的數(shù)值。
從表1可知，本發(fā)明經(jīng)計(jì)算公式確定的屈強(qiáng)比高度接近傳統(tǒng)方法，但本發(fā)明效率更高，
本具體實(shí)施方式僅為最佳例舉，并非對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制性實(shí)施。