专利名称：一种用于检测比弯曲性能的标准样品及其制备方法
技术领域：
本发明涉及金属材料物理性能检测用的标准样品及其制备方法，尤其是一种用于检测比弯曲性能的标准样品及其制备方法。
背景技术：
比弯曲，是表示温度与热敏感性的度量，它是热双金属材料随温度变化时产生弯曲的特性中最基本、最主要的特性参数。比弯曲性能是衡量热双金属对温度敏感程度的一项重要指标，也是热双金属最主要的性能之一。热双金属，是由不同膨胀系数的两层或两层以上的金属或合金沿整个接触面彼此牢固结合而成的复合材料。当热双金属加热时，由于组元层的热膨胀系数不同和热双金属截面的内应力分布不均匀，在温度变化时，这种复合材料的曲率就会发生变化。热双金属因温度变化而产生弯曲的特性，称为热敏感性。比弯曲是表示其热敏感性的一个重要参数。所以，热双金属比弯曲性能的测定，非常重要。目前，在热双金属性能检测中，没有比弯曲的标准样品，因此，热双金属比弯曲性能的检测技术存在着下列问题:没有标准样品就不能对检测的设备进行校准，检测设备的正常运行受到影响；在热双金属比弯曲性能检测过程中，数据比对没有可靠的依据，测试过程的准确性受到影响，测量精度和产品质量的有效监督不能得到保证。例如，标准样品的作用是用来检查仪器的运行是否正常，是用来判断设备的测量精度是否符合国标的要求。特别是，国家认可的实验室对设备计量的要求特别高，每一台设备都必须要有计量溯源，而且在两次计量中间必须进行期间核查，为此就要用到标准样品。比弯曲标准样品是一种足够均匀并已经很好地确定了特性值，可广泛适用于热双金属材料在进行性能测试时，对仪器的校准、数据的比对、保证测量的精度、评价和验证测试方法，以及给材料赋值、进行产品质量监督等。然而，迄今为止，一直没有比弯曲标准样品的出现，这给实验室检测工作中对于仪器的校准、数据的比对、保证测量的精度等方面带来了一定的困难。综上所述，比弯曲性能检测技术的测量精度，是困扰热双金属测量领域中的技术难题。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的是:设计一种用于检测比弯曲性能的标准样品，与热双金属检测装置一起，用于热双金属比弯曲性能的测定。在进行比弯曲性能测定时，该标准样品可以使仪器的校准、数据的比对得到有效的保证，使评价测试的准确性和测量精度大大的提高，保证产品质量的有效监督。本发明的目的又在于:提供一种用于检测比弯曲性能的标准样品的制备方法。本发明提供的一种用于检测比弯曲性能的标准样品的技术方案如下:
标准样品材料选用热双金属，按重量百分比的化学成分配比为:高膨胀层N1:21.5 24.0 ；Cr:2.5 5.0 ；Mn:0.40 0.70 ；S1:0.20 0.35 ；C:0.30 0.40 ;P:彡0.02 ；S 0.02，余量(按重量百分比)为Fe和不可避免的许可范围内的杂质；低膨胀层Ni:36.0 38.0 ；Mn: < 0.50 ；Si: < 0.25 ；C: ^ 0.05 ；P: ^ 0.02 ；S:<0.02，余量(按重量百分比)为Fe和不可避免的许可范围内的杂质。说明:热双金属GBn218-1984标准按重量百分比的化学成分为高膨胀层Ni:21.0 23.0 ;Cr:2 4 ；Mn:0.30 0.60 ；S1:0.15 0.30 ；C:0.25 0.35 ;P:彡 0.02 ；S S 0.02 ;低膨胀层 Ni:35.0 37.0 ；Mn:< 0.60 ；Si:< 0.30 ；C S 0.05 ；P S 0.02 ；S:(0.02。化学成分配比中Ni元素所起的作用:可以抑制热加工过程中的脆性，降低碳在基体中的固溶程度，降低冷却转变温度.
化学成分配比中Cr元素所起的作用:能够显著提高合金的耐硫化物破裂能力显著提高材料的淬透性，由于铬能降低钢中的碳活度，同时又是碳化物形成元素，提高碳的扩散激活能，故能减轻材料的脱碳倾向。能改变材料的电极电位，提高耐腐蚀性能，解决本标准样品需要长期保存的问题。根据本发明的一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于:样品表面粗糙度为Ra 0.8。根据本发明的一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于:按重量百分比的化学成分配比中，高膨胀层N1:23.1 24.0。Cr:4.1 5.0，低膨胀层N1:37.1 38.0。
按所述配比，可以更好地抑制热加工过程中的脆性，降低碳在基体中的固溶程度，降低冷却转变温度；且可提高碳的扩散激活能，减轻材料的脱碳倾向，提高耐腐蚀性能和解决标准样品需要长期保存的问题。根据本发明的一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于:按重量百分比的化学成分配比中，Mn:0.61 0.70。根据本发明的一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于:样品形状为:长度为120±0.1_，宽度为10±0.02mm，厚度为I ±0.0lmm的直条形样品；本发明提供的一种用于检测比弯曲性能的标准样品的制备方法的技术方案如下:一种用于检测比弯曲性能的标准样品的制备方法，其特征在于:所述方法包括下述步骤:一.将具有下述化学成分的材料，采用真空感应炉工艺冶炼热双金属，熔炼后浇铸成钢锭；成分范围，Wt %
权利要求
1.一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于: 标准样品材料选用热双金属，按重量百分比的化学成分配比为:高膨胀层 Ni:21.5 24.0 ；Cr:2.5 5.0 ；Mn:0.40 0.70 ；S1:0.20 0.35 ；C:0.30 0.40 ；P 0.02 ；S 0.02，余量(按重量百分比)为Fe和不可避免的许可范围内的杂质；低膨胀层 Ni:36.0 38.0 ；Mn: < 0.50 ；Si: < 0.25 ；C: ^ 0.05 ；P: ^ 0.02 ；S:<0.02，余量(按重量百分比)为Fe和不可避免的许可范围内的杂质。
2.如权利要求1 所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于:标准样品表面粗糙度为Ra 0.8。
3.如权利要求1所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于: 标准样品材料按重量百分比的化学成分配比中，高膨胀层Ni:23.1 24.0,Cr:4.1 5.0，低膨胀层 Ni:37.1 38.0。
4.如权利要求3所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于: 按重量百分比的化学成分配比中，高膨胀层N1:23.1 24.0，Cr:4.1 5.0，低膨胀层Ni:37.1 38.0。
5.如权利要求3所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于: 按重量百分比的化学成分配比中，Mn:0.61 0.70。
6.如权利要求1所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品，其特征在于:标准样品形状为:长度为120±0.1mm，宽度为10±0.02臟，厚度为I ±0.0lmm的直条形。
7.一种用于检测比弯曲性能的标准样品的制备方法，其特征在于:所述方法包括下述步骤: 一 将具有下述化学成分的材料，采用真空感应炉工艺冶炼热双金属，熔炼后浇铸成钢锭；
8.如权利要求7所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品的制备方法，其特征在于: 在步骤二中，取钢锭的头、中、尾三部分各一只样品，加工成微粒状，分析其化学成分； 当三部分测量数据的极差小于国家标准GBn218-1984所规定的允许差时，则判定材料的均匀性符合标准样品的要求，数据见下表:
9.如权利要求7所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品的制备方法，其特征在于: 在步骤三中，将钢坯加热至开锻温度时开坯锻打，坯料规格为(j5 50mm*200 300mm圆棒；热轧后的扁还平直，表面无深度超过Imm的缺陷； 钢坯均热后出炉，除鳞后控温轧制，经多道次的初轧、精轧。
10.如权利要求7所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品的制备方法，其特征在于: 在步骤三,轧制成O 15mmX200 300mm的还棒,然后采用轧后控冷和轧后冷却制度进行冷复合。
11.如权利要求7所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品的制备方法，其特征在于: 在步骤四中，所述标准样品的取样是在成品棒材上沿轧制方向取样，使得晶粒延伸方向与试样的长度方向一致； 标准样品的形状为:长度120±0.1mm，宽度10±0.02mm，厚度I ±0.0lmm的直条形。
12.如权利要求7所述的一种用于检测比弯曲性能的标准样品的制备方法，其特征在于: 在步骤四中，所述精加工系对标准样品表面进行修磨，修磨掉表层激冷层，使得标准样品的表面粗糙度达到Ra彡0.8 ;样品的最大宽度与最小宽度之差，不大于最小宽度的2%。
全文摘要
一种用于检测比弯曲性能的标准样品及其制备方法，材料选用热双金属，按重量百分比的成分配比为高膨胀层Ni21.5～24.0；Cr2.5～5.0；Mn0.40～0.70；Si0.20～0.35；C0.30～0.40；P≤0.02；S≤0.02；低膨胀层Ni36.0～38.0；Mn＜0.50；Si＜0.25；C≤0.05；P≤0.02；S≤0.02。采用真空感应炉工艺冶炼热双金属，熔炼后浇铸成钢锭，均匀性检验；取铸锭中心部位锻造并热轧成一定规格的棒材后，冷拉成一定直径的成品棒材；沿轧制方向取出具有代表性的部分；精加工成标准样品。本发明的标准样品与热双金属检测装置一起，用于热双金属比弯曲性能的测定，可以使仪器的校准、数据的比对得到有效的保证，使评价测试的准确性和测量精度大大的提高，保证产品质量的有效监督。
文档编号G01N25/00GK103207204SQ20121000901
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者华瑛, 孙时秋 申请人:宝山钢铁股份有限公司