专利名称：一种冷轧精密金属薄带的内应力检测方法
技术领域：
本发明涉及冷轧金属薄带质量检测技术领域，特别是涉及一种冷轧精密金属薄带的内应力检测方法。
背景技术：
金属的内应力一直是金属材料的一个重要机械性能指标，由于受检材料的形状不同，其检测方法也各异，总结而言，其检测手段为，去除束缚条件，让内应力释放导致材料变形后测量材料的形变量，从而判定材料的内应力大小。对于冷轧精密金属薄带而言，由于在冷轧变形过程中，变形量非常大并且温度较低，所以会产生较大的内应力。而冷轧精密金属薄带用户在使用薄带进行后道加工时，例如冲压，蚀刻等，内应力会对加工出的产品起较大的影响，导致深冲或蚀刻后由于内应力释放而产生材料变形。所以内应力检测对于冷轧精密金属薄带生产厂商有非常重要的意义。中国专利CN 1198123C所公布的一种冷轧金属薄带内应力检测方法，其主要方法是将金属薄带取样后沿轧制方向切成小片，然后按照宽度方向顺序排列样片，根据样片长度变化情况以及胡克定律来确定沿轧制方向上的内应力O y的分布情况。此方法操作简单，但对于冷轧精密金属薄带(0. 5mm以下)来说存在以下缺点。对于厚度较小冷轧精密金属薄带来说，在冷轧工序后，一般会有张矫工序，在张矫工序后材料板型会有非常好的改善，按照中国专利CN 1198123C的方法切片后很可能切片不产生伸长或缩短现象，沿轧制方向上的内应力oy几乎为零，而带钢在厚度方向上，特别表面产生很大的内应力，如图I所示，在蚀刻或深冲加工后，由于材料减薄，内应力平衡被打破，材料发生翘曲变形。这种内应力的检测在生产冷轧精密金属薄带过程中非常重要，而通过以上中国专利CN 1198123C提供的方法无法实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，可用于评判冷轧精密金属薄板(厚度小于0. 5mm)厚度方向上内应力大小。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，包括以下步骤(I)在经过冷轧张矫工序后的钢卷上取一段样品，然后进行切片，切成条形样片，并将条形样片按宽度方向排列；(2)在条形样片单面进行防腐蚀保护处理，用导电夹具将条形样片同时按顺序垂直夹住，然后连接稳压电源正极，浸泡在电解质溶液之中，负极使用一金属片，浸泡在液体之中，接通稳压电源，使条形样片发生单侧电解腐蚀；(3)条形样片在经过单侧电解腐蚀后会发生翘曲，当翘曲方向为向腐蚀面方向翘曲，记做正方向，当翘曲方向与腐蚀面方向相反，记为负方向；然后通过测量条形样片的翘曲高度与腐蚀长度之比，来判断材料的内应力强弱。所述步骤(I)中还包括在切成条形样片中每隔5片取一片，共取10-20片的步骤。所述步骤(2)中条形样片的被腐蚀厚度为条形样片总厚度的1/4 - 1/2时取出。所述步骤(2)中的电解质溶液为质量百分比10%的草酸溶液。所述步骤(2)中各个所述条形样片浸泡在电解质溶液中的深度相同。所述步骤(2)中进行防腐蚀保护膜为透明胶、油漆、或树脂。所述步骤(3 )中通过A=H/L判断材料的内应力强弱，其中，A为内应力强弱指数、H为翘曲高度，L为腐蚀长度。有益效果由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果本发明解决了冷轧精密金属薄带厚度方向上内应力测试问题，确切地模拟了客户在使用过程中可能会发生的材料减薄后变形的情况，通过此检测，可有效地进行材料的质量控制，工艺调整和提升精密金属薄带的品质。
图I是现有技术中冷轧不锈钢薄带在经过张矫工序后内应力分布情况示意 图2是本发明电解腐蚀示意图；图3是本发明实施例的不锈钢薄板单侧减薄后应力分布图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本发明的实施方式涉及一种冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，包括以下步骤(I)在经过冷轧张矫工序后的钢卷上取一段样品，然后进行切片，切成条形样片，并将条形样片按宽度方向排列；(2)在条形样片单面进行防腐蚀保护处理，用导电夹具将条形样片同时按顺序垂直夹住，然后连接稳压电源正极，浸泡在电解质溶液之中，负极使用一金属片，浸泡在液体之中，接通稳压电源，使条形样片发生单侧电解腐蚀；(3)条形样片在经过电解腐蚀后会发生翘曲，当翘曲方向为向腐蚀面方向翘曲，记做正方向，当翘曲方向与腐蚀面方向相反，记为负方向；然后通过测量条形样片的翘曲高度与腐蚀长度之比，来判断材料的内应力强弱。具体地说，冷轧精密金属薄带的内应力检测方法包括以下步骤取样在经过冷轧张矫工序后的钢卷上取200mm长钢卷全宽宽度宽的样品，然后进行切片，切成10mm*200mm的小条型样片。其中，每5片，取I片，共10 20片，按宽度方向进行排列。单侧减薄将条形样片单面进行防腐蚀保护，用导电夹具(见图2)将样片同时按顺序垂直夹住，然后连接稳压电源正极，浸泡在质量百分比10%的草酸溶液之中，浸泡深度相同为50mm，负极使用同一金属大片，浸泡在液体之中，稳压电源通以25v的电压，使材料发生单侧电解腐蚀。腐蚀厚度约为材料厚度的1/4 - 1/2，腐蚀时间因金属不同的抗腐蚀能力而有所不同，具体可通过观测测量获取经验。其中，条形样片单面进行防腐蚀保护膜可以由油漆，树脂等与金属结合力强的材料代替，以保证减薄过程中受保护面不被腐蚀。判定与计算冷轧金属薄板在经过腐蚀后，会发生翘曲，一般情况下，经过张矫的材料，表面为拉应力，翘曲方向为向腐蚀面方向翘曲，记做正方向，当表面为压应力，翘曲方向与腐蚀面方向相反，记为负方向。然后通过测量材料翘曲高度与腐蚀长度之比，来判断材料的内应力强弱。判断内应力强弱，可用内应力强弱指数A标示，定义A为A=H/L，H为翘曲高度，L为腐蚀长度，本技术方案中L=50mm。本实例所描述的是一卷牌号为SUS301的冷轧精密不锈钢薄板带卷，此薄带的厚度为0. 3mm,宽度为600mm,硬度为FH。其加工过程为初轧-软化退火_终轧_去脂_张矫_内应力检测等等。经过终轧后，材料以达到0. 3mm的厚度，材料有可能会有冷轧板型缺陷。在经过室温大张力拉矫后，可以达到相当好的平整板型，虽然此时材料内存在着非常大的应力，但由于整体上的内应力平衡，材料仍保持相当平整状态。对大力张矫平整的材料，取宽600mm长200mm的样品，将样品切成10mm*200mm长的长条共50片，每隔5片中取I片，共取10mmX200mm的小条状样片10片，在其一面进行防腐蚀保护处理，夹在夹具上，接在25v的稳压电源上，将其浸泡在10%草酸溶液中，与此同时，负极接一块大的不锈钢钢板，也浸泡在10%草酸溶液中，调节夹具高度，使样品的浸泡深度为50mm,打开稳压电源进行腐蚀,经过约25min左右,单侧腐蚀厚度约为0. 075mm,腐蚀后样品总厚度为0. 225mm，测量翘曲高度，计算内应力的参考值A，如表1，并将A按宽度方向分布图，如图3所示。表I
样品编号 ~I r~2ri I-S r~6 r~7 r~8 r~9 ~io~~n~
翘曲高度 2 3 3 5 6 5 4 3 2 2 IAfI0. 04 0. 06006O 0A2O 0. 08 0. 06 0. 04 0. 04 0. 0权利要求
1.一种冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)在经过冷轧张矫工序后的钢卷上取一段样品，然后进行切片，切成条形样片，并将条形样片按宽度方向排列； (2)在条形样片单面进行防腐蚀保护处理，用导电夹具将条形样片同时按顺序垂直夹住，然后连接稳压电源正极，浸泡在电解质溶液之中，负极使用一金属片，浸泡在液体之中，接通稳压电源，使条形样片发生单侧电解腐蚀； (3)条形样片在经过电解腐蚀后会发生翘曲，当翘曲方向为向腐蚀面方向翘曲，记做正方向，当翘曲方向与腐蚀面方向相反，记为负方向；然后通过测量条形样片的翘曲高度与腐蚀长度之比，来判断材料的内应力强弱。
2.根据权利要求I所述的冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，其特征在于，所述步骤(I)中还包括在切成条形样片中每隔5片取一片，共取10-20片的步骤。
3.根据权利要求I所述的冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中条形样片的被腐蚀厚度为条形样片总厚度的1/4一 1/2时取出。
4.根据权利要求3所述的冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中的电解质溶液为质量百分比10%的草酸溶液。
5.根据权利要求3所述的冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，其特征在于，所述步骤(2 )中各个所述条形样片浸泡在电解质溶液中的深度相同。
6.根据权利要求I所述的冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中进行防腐蚀保护膜为透明胶、油漆、或树脂。
7.根据权利要求I所述的冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中通过A=H/L判断材料的内应力强弱，其中，A为内应力强弱指数、H为翘曲高度，L为腐蚀长度。
全文摘要
本发明涉及一种冷轧精密金属薄带的内应力检测方法，包括以下步骤在经过冷轧和张矫工序后的钢卷上取一段样品，然后进行切片，切成条形样片，并将条形样片按宽度方向排列；在条形样片单面进行防腐蚀保护，用导电夹具将条形样片同时按顺序垂直夹住，然后连接稳压电源正极，浸泡在电解质溶液之中，负极使用一金属片，浸泡在液体之中，接通稳压电源，使条形样片发生单侧电解腐蚀减薄；条形样片在经过电解单侧腐蚀减薄后，会发生翘曲，当翘曲方向为向腐蚀面方向翘曲，记做正方向，当翘曲方向与腐蚀面方向相反，记为负方向；然后通过测量条形样片的翘曲高度与腐蚀长度之比，来判断材料的内应力强弱。本发明可评判冷轧精密金属薄板厚度方向上内应力大小。
文档编号G01N27/26GK102980923SQ20121047244
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者徐羕儿, 陈守超 申请人:上海实达精密不锈钢有限公司