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残余应力检测方法。
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。
现有技术中可行的测量残余应力的方法，实际上都是非直接的方法，例如，首先测量一些种类的应变和位移，然后，通过应用这种类型的物理–力学模型转换成应力。这种方法无法有效评估加工工艺对应力分布的影响。
技术实现要素：
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残余应力检测方法，有效地评估加工工艺对应力分布的影响。
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残余应力检测方法，包括以下步骤：
(1)在经过冷轧工序后的钢卷上取一段样品，然后进行切片得到矩形样片；
(2)对矩形样片进行冷镶嵌，使矩形样片的轧制面与冷钳模底座的水平面成3-6°的倾斜角；
(3)对矩形样片进行机械研磨、抛光并腐蚀，腐蚀后取矩形样片的中间区域并获取第一组数码显微图像；
(4)释放出矩形样片，将矩形样片进行热处理释放应力，在获取第一组数码显微图像的区域获取第二组数码显微图像；
(5)利用数字图像处理技术以第二组数码显微图像为参照，检测第一组数码显微图像的形变态，则得到沿轧制方向、沿厚度方向残余应变分布图。
所述步骤(1)中切片时切成12*18mm矩形样片，其中，每隔5片取一片，共取10-20片。
所述矩形样片的18mm的边为沿着轧制方向，12mm的边为垂直于轧制方向。
所述步骤(3)中抛光时采用自动抛光机以低震动强度抛光12小时以上，使得矩形样片露出整个厚度层。
所述步骤(3)中腐蚀时使用fecl3进行浸蚀。
所述步骤(3)中矩形样片的的中间区域指矩形样片中间厚度的90％，不包含上下距离表面各5％的区域。
所述步骤(4)中通过将冷钳模放置到丙酮中浸泡20-40小时后使矩形样片脱离的方式释放出矩形样片。
所述步骤(4)中的热处理为退火处理。
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：本发明的检测方法，对于厚度小于0.5mm的冷轧精密金属薄板，提供了额外的优势，通过在厚度部分采样可以获取更多的数据。对厚度截面的残余应力的测试更加细致和精准。此项工作可能是对不锈钢薄板材料“绘图”分析计算，展示残余应力应变的首创。本发明是全视场图像，相比于传统的技术(选点，或线扫描)更有说服力。应力结果可以直接反馈给生产控制环节。通过此检测，可有效地评估加工工艺对应力分布的影响，指导工艺调整从而实现提升精密金属薄带的品质。
附图说明
图1是本发明实施例的不锈钢薄板轧制方向的正应变分布图；
图2是本发明实施例的不锈钢薄板厚度方向的正应变分布图。
具体实施方式
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残余应力检测方法，包括以下步骤：
(1)取样，在经过冷轧工序后的钢卷上取一段样品，然后进行切片得到矩形样片，矩形样片的尺寸为12*18mm，矩形样片的18mm的边为沿着轧制方向，12mm的边为垂直于轧制方向。取样时，每隔5片取一片，共取10-20片。
(2)对矩形样片进行冷镶嵌，使矩形样片的轧制面与冷钳模底座的水平面成3-6°的倾斜角。
(3)机械研磨、抛光并腐蚀。在进行抛光处理时，在自动抛光机上以低震动强度，抛光12小时以上，露出整个厚度层，然后利用fecl3进行浸蚀，腐蚀后取矩形样片的中间区域得到第一组数码显微图像，中间区域是指矩形样片厚度的90％，不包含上下距离表面各5％区域。
(4)释放出矩形样片，将矩形样片进行热处理释放应力，在获取第一组数码显微图像的区域获取第二组数码显微图像。释放矩形样片时可以通过将冷钳模放置到丙酮中浸泡20-40小时后使矩形样片脱离的方式实现，其中热处理可以是退火处理。
(5)利用数字图像处理技术以第二组数码显微图像为参照，检测第一组数码显微图像的形变态，则得到沿轧制方向、沿厚度方向残余应变分布图。
下面以一卷牌号为sus301的冷轧精密不锈钢薄板带卷为例，进一步说明本发明。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-残余应力检测等等。
经过终轧后，材料已达到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12mm*18mm长的矩形样片共50片，并每隔5片中取1片，共取12mm*18mm的矩形样片10片，其中，矩形样片的18mm的边为沿着轧制方向，12mm的边为垂直于轧制方向。将样片进行冷镶嵌，使矩形样片的轧制面与冷钳模底座的水平面成5°的倾斜角。进行机械研磨、抛光并腐蚀：抛光时利用自动抛光机以低震动强度，抛光12小时，使得矩形样片露出整个厚度层，然后利用fecl3进行浸蚀，腐蚀后取矩形样片的中间厚度90％的区域得到第一组数码显微图像。将冷钳模放置到丙酮中浸泡30小时后使矩形样片脱离，将脱离的矩形样片再进行退火处理释放应力，释放应力后，在获取第一组数码显微图像的区域获取第二组数码显微图像。利用数字图像处理技术以第二组数码显微图像为参照，检测第一组数码显微图像的形变态，则得到沿轧制方向、沿厚度方向残余应变分布图。其中，图1是沿轧制方向的应变分布图，图2是沿厚度方向的应变分布图。
不难发现，本发明的检测方法，对于厚度小于0.5mm的冷轧精密金属薄板，提供了额外的优势，通过在厚度部分采样可以获取更多的数据。对厚度截面的残余应力的测试更加细致和精准。此项工作可能是对不锈钢薄板材料“绘图”分析计算，展示残余应力应变的首创。本发明是全视场图像，相比于传统的技术(选点，或线扫描)更有说服力。应力结果可以直接反馈给生产控制环节。通过此检测，可有效地评估加工工艺对应力分布的影响，指导工艺调整从而实现提升精密金属薄带的品质。