专利名称：用Jaw控制模式在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验的方法
技术领域：
本发明涉及一种热模拟试验方法，具体的说是一种用Jaw控制模式在 Gleeble3800液压楔单元上测试应力松弛曲线的方法。
背景技术：
近年来，随着高强度低合金钢的控制轧制和控制冷却(TMCP)工艺的发展，对微合 金在热变形奥氏体中的固熔和沉淀析出规律的研究就显得越加重要。用于研究形变诱导析 出过程的方法通常包括(1)透射电镜观测薄膜试样；(2)透射电镜观测萃取复型试样；(3) 电阻测量法；(4)显微硬度法；(5)电化学萃取法等。所有这些方法都必须经淬火保留高温 状态。不但工作量大，而且测量精度低，而应力松弛方法基于对变形后应力松弛数据的分 析，来研究静态再结晶动力学和形变诱导沉淀析出行为，具有试验量小、灵敏度高的优点， 并且可以观察松弛过程的回复和再结晶行为。 应力松弛试验通常在Gleeble热模拟试验机普通单元上进行，采用汇编TAB文件 执行程序。在压縮过程中采用L-GAUGE控制模式，可大大提高数据的灵敏度。但在普通单 元上做应力松弛试验需另行加工或者购买相应的压头和楔形夹具，价格昂贵。而液压楔单 元虽然有相应的压头和夹具，但由于控制程序为HDS文件，压縮时仅能用Stroke控制模式， 因而精度较差，不容易观察到析出平台。
发明内容
为了提高控制精度，且降低测试成本，本发明的目的是提供一种用Jaw控制模式 在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验的方法，该方法直接在Gleeble热模拟 试验机液压楔单元上完成应力松弛曲线测试，不需要再购买其它配件，成本低；同时，利用 Jaw控制模式进行测试，提高了精度。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 —种用Jaw控制模式在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验的方法，其
特征在于该方法直接在液压楔单元上完成应力松弛试验，具体包括以下步骤 1)将热电偶焊接至试样上，试样加热温度在120(TC以下采用K型热电偶，1250°C
以上采用S型热电偶； 2)在压头和试样上分别涂抹润滑剂，减少压縮时摩擦力，且压头和试样之间用钽 片隔离，防止高温状态下压头和试样发生反应； 3)打开空气锤，压紧试样，应力控制在100Kg左右，然后打开Gleeble3800热模拟 试验机，将压头向左移至合适位置； 4)抽真空，当真空度达到2.4X10—1 t时，充Ar气保护； [OO11 ] 5)采用Jaw控制模式进行压縮； 6)设备运行结束后，采用直接淬火的方法保留高温组织状态，验证析出和再结晶
3情况，完成应力松弛试验。 本发明用Jaw控制模式直接在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验，完 成应力松弛曲线测试，不需要再购买其它配件，可节省成本20-30万元，成本低；同时，相比 普通的Stroke控制模式，利用Jaw控制模式进行测试，提高了精度。本发明可用于研究各 种应变诱导析出物析出行为。
图1是应力松弛曲线试验工艺示意图； 图2是本发明实施例1中材料为Q550D的应力松弛曲线图； 图3是实施例1中Q550D软化分数曲线图； 图4a是实施例1中Jaw控制模式测得的Jaw变化曲线图； 图4b是实施例1中Stroke控制模式测得的Jaw变化曲线图； 图5是本发明实施例2中材料为E36-T的应力松弛曲线图； 图6是实施例2中E36-T软化分数曲线图； 图7a是实施例2中Jaw控制模式测得的Jaw变化曲线图； 图7b是实施例2中Stroke控制模式测得的Jaw变化曲线图。
具体实施方式
实施例1 —种用Jaw控制模式在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验的方法，应 力松弛试验直接在液压楔单元上进行。本实施例选用的材料为Q550D，变形量为0. 2e，变形 速度为0. le/s。具体包括以下步骤 1)将热电偶焊接至试样上，试样加热温度在120(TC以下采用K型热电偶，1250°C 以上采用S型热电偶； 2)在压头和试样上分别涂抹润滑剂，减少压縮时摩擦力，且压头和试样之间用钽 片隔离，防止高温状态下压头和试样发生反应； 3)打开空气锤，压紧试样，应力控制在100Kg左右，然后打开Gleeble3800热模拟 试验机，将压头向左移至合适位置； 4)抽真空，当真空度达到2.4X10—1 t时，充Ar气保护；
5)采用Jaw控制模式进行压縮； 6)设备运行结束后，采用直接淬火的方法保留高温组织状态，验证析出和再结晶 情况，完成应力松弛试验。 测得的应力松弛如图2所示。通过应力松弛试验，可以看出，在800-90(TC析出开 始时间均在10s以内，而结束时间也都在100s以内，沉淀析出有效的阻止了再结晶的进行， 这与双道次压縮试验测试软化分数的结果完全对应，说明此种测试应力松弛的曲线的方法 是完全可行的。图3是Q550D软化分数曲线图。 Jaw测量的数据代表试样在应力松弛过程中轴向尺寸的变化，Jaw的稳定性直接 影响应力数据的准确性，图4a是Jaw控制模式测得的Jaw变化曲线图；图4b是Stroke控 制模式测得的Jaw变化曲线图。由不同控制模式测得的Jaw变化情况可以看出，用Jaw控制测得的明显要比用Stroke控制测得的Jaw稳定的多，其两者的抖动幅度分别为 [OO33]通过Jaw控制得到的Jaw变化范围为2. 1830-2. 1746 = 0. 0084mm ;
通过Stroke控制得到的Jaw变化范围为2. 2984-2. 2818 = 0. 0166mm ;
其精度提高为原来的0. 0166/0. 0084 = 1. 9762倍。
实施例2 又一种用Jaw控制模式在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验的方法， 应力松弛试验直接在液压楔单元上进行。本实施例选用的材料为E36-T，变形量为0. 2e，变 形速度为0. le/s。具体步骤与实施例1相同。 测得的应力松弛如图5所示。通过应力松弛试验，可以看出，在800-90(TC析出开 始时间均在10s以内，而结束时间也都在100s以内，沉淀析出有效的阻止了再结晶的进行， 而到达95(TC时，在前20s，析出能够起到很好的抑制再结晶作用，但随着时间的推移，析 出的不充分导致抑制再结晶效果的减弱，这与双道次压縮试验测试软化分数的结果完全对 应，再一次说明此种测试应力松弛的曲线的方法是完全可行的。图6是E36-T软化分数曲 线图； Jaw测量的数据代表试样在应力松弛过程中轴向尺寸的变化，Jaw的稳定性直接 影响应力数据的准确性，图7a是Jaw控制模式测得的Jaw变化曲线图；图7b是Stroke控 制模式测得的Jaw变化曲线图。根据不同控制模式测得的Jaw变化情况可以看出，用Jaw 控制测得到的变化曲线明显要比用Stroke控制测得的稳定得的多，其两者的抖动幅度分 别为 通过Jaw控制得到的Jaw变化范围为2. 1817-2. 1762 = 0. 0055mm ;
通过Stroke控制得到的Jaw变化范围为2. 3879_2. 3708 = 0. 0171mm ;
其精度提高为原来的0. 0171/0. 0055 = 3. 1091倍。 本发明用Jaw控制模式直接在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验，完 成应力松弛曲线测试，相比普通的Stroke控制模式，利用Jaw控制模式进行测试，提高了精 度。
权利要求
一种用Jaw控制模式在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验的方法，其特征在于该方法直接在液压楔单元上完成应力松弛试验，具体包括以下步骤1)将热电偶焊接至试样上，试样加热温度在1200℃以下采用K型热电偶，1250℃以上采用S型热电偶；2)在压头和试样上分别涂抹润滑剂，且压头和试样之间用钽片隔离，防止高温状态下压头和试样发生反应；3)打开空气锤，压紧试样，然后打开Gleeble3800热模拟试验机，将压头向左移至合适位置；4)抽真空，当真空度达到2.4×10-1τ时，充Ar气保护；5)采用Jaw控制模式进行压缩；6)设备运行结束后，采用直接淬火的方法保留高温组织状态，验证析出和再结晶情况，完成应力松弛试验。
2. 根据权利要求1所述的用Jaw控制模式在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验的方法，其特征在于步骤3)中压紧试样，应力控制在lOOKg。
全文摘要
本发明公开了一种用Jaw控制模式在Gleeble3800液压楔单元上进行应力松弛试验的方法，将热电偶焊接至试样上，试样加热温度在1200℃以下采用K型热电偶，1250℃以上采用S型热电偶；在压头和试样上分别涂抹润滑剂，减少压缩时摩擦力，且压头和试样之间用钽片隔离，防止高温状态下压头和试样发生反应；打开空气锤，压紧试样，应力控制在100Kg左右，然后打开Gleeble3800热模拟试验机，将压头向左移至合适位置；抽真空，当真空度达到2.4×10-1τ时，充Ar气保护；采用Jaw控制模式进行压缩；设备运行结束后，采用直接淬火的方法保留高温组织状态，验证析出和再结晶情况，完成应力松弛试验。本发明成本低；精度高，可用于对各种应变诱导析出物析出行为进行研究。
文档编号G01N3/10GK101793644SQ201010017999
公开日2010年8月4日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者范益, 邱红雷 申请人:南京钢铁股份有限公司