一种金属板材冲击试样的制备方法与流程

本申请涉及材料性能测试，尤其涉及一种金属板材冲击试样的制备方法。

背景技术：

1、随着汽车轻量化、节能和安全性全面提升的发展趋势，薄规格高强钢已成为钢铁材料研究领域的重点，科研人员逐渐重视了薄规格高强钢的冲击性能，钢铁材料的冲击试验是以厚度为10mm的v型缺口夏氏试样作为标准试样，工程上定义薄板的厚度一般为0.2mm～4mm，因此薄规格高强钢只能根据板材厚度选择加工gb/t229《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》中规定的非标准尺寸冲击试样，当板材的厚度小于2.5mm时，则无法按照gb/t229《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》的要求加工出2.5mm的非标准冲击试样。

2、针对薄规格高强钢的冲击性能检测，有2种方法可供参考。第一种方法可概括为“真”薄板冲击：即加工出55mm*10mm*板厚的v型缺口夏氏试样后直接在摆锤冲击试验机上进行冲击试验。但由于薄板的冲击断裂吸收能量往往很低，相对于标准尺寸冲击试样而言，摆锤冲击试验机的机架震动和试样抛出所耗能量会明显增大薄板冲击断裂吸收能量的测量误差。第二种方法概括为叠片冲击：即以叠片方式增加薄板材料的冲击试样的厚度使之接近于标准冲击试样的厚度尺寸，以叠片试样的而断裂吸收能量反推单片试样的断裂吸收能量值，此方法在一定程度上减小单片薄板材料冲击断裂吸收能量的测量误差，但叠片试样的制备方法多种多样，以胶粘方法制备的叠片试样可进行室温冲击，低温浴中无法保持整体的叠片试样将无法进行低温冲击试验。

技术实现思路

1、本申请提供了一种金属板材冲击试样的制备方法，以解决现有薄规格金属板材叠片冲击试样难以进行低温冲击试验的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种金属板材冲击试样的制备方法，所述金属板材的厚度为<2.5mm，所述方法包括：

3、对金属板条进行堆叠，后在堆叠的所述金属板条的中间部位进行捆绑，得到叠片试样；

4、采用动态热模拟加热电路法对所述叠片试样进行压合，得到叠片冲击试样粗坯；

5、对所述叠片冲击试样粗坯进行后处理，得到金属板材冲击试样。

6、可选的，所述采用动态热模拟加热电路法对所述叠片试样进行压合，得到叠片冲击试样粗坯，包括：

7、在所述叠片试样的一侧板面焊接热电偶，并将所述叠片试样夹持于动态热模拟加热电路中，通过控制所述动态热模拟加热电路的工艺参数，得到叠片冲击试样粗坯。

8、可选的，所述热电偶的焊点间距为1mm，所述热电偶的焊点连线垂直于所述叠片试样的长边。

9、可选的，所述将所述叠片试样夹持于动态热模拟加热电路中，包括：

10、控制第一夹持力以将所述叠片试样夹持于动态热模拟加热电路中；其中，所述第一夹持力为0.5kn。

11、可选的，所述动态热模拟加热电路的工艺参数包括：

12、升温速率、保温温度以及第二夹持力。

13、可选的，所述升温速率为80℃/s～100℃/s。

14、可选的，所述保温温度为650℃～750℃。

15、可选的，所述第二夹持力为0.2kn。

16、可选的，所述采用动态热模拟加热电路法对所述叠片试样进行压合，得到叠片冲击试样粗坯，包括：

17、采用动态热模拟加热电路法对所述叠片试样进行压合，得到叠片冲击试样粗坯；

18、其中，所述压合包括对所述叠片试样中部进行冷却，以使得所述叠片试样中部具有第一温度，所述第一温度为<50℃。

19、可选的，所述叠片试样为9mm～11mm。

20、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

21、本申请实施例提供的该金属板材冲击试样的制备方法，以动态热模拟加热电路法进行冲击试样粗坯的制备，取切割完毕的金属板条进行堆叠，在叠片试样的一侧板面焊接热电偶，将叠片试样夹持于动态热模拟加热电路中，在恒定夹持力的加载下，升温加热将叠片试样“焊接”为冲击试样粗坯。通过后处理，其它尺寸参数完全符合gb/t229《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》的规定要求“伪”标准冲击试样。该方法制备加工的薄规格金属板材叠片冲击试样，v型缺口两侧5mm处的组织形貌及硬度与母材完全一致，可准确评价薄规格金属板材的低温冲击性能。

技术特征：

1.一种金属板材冲击试样的制备方法，其特征在于，所述金属板材的厚度为<2.5mm，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用动态热模拟加热电路法对所述叠片试样进行压合，得到叠片冲击试样粗坯，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述热电偶的焊点间距为1mm，所述热电偶的焊点连线垂直于所述叠片试样的长边。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述叠片试样夹持于动态热模拟加热电路中，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动态热模拟加热电路的工艺参数包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述升温速率为80℃/s～100℃/s。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述保温温度为650℃～750℃。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二夹持力为0.2kn。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用动态热模拟加热电路法对所述叠片试样进行压合，得到叠片冲击试样粗坯，包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叠片试样为9mm～11mm。

技术总结
本申请涉及材料性能测试技术领域，尤其涉及一种金属板材冲击试样的制备方法。所述金属板材的厚度为<2.5mm，所述方法包括：对金属板条进行堆叠，后在堆叠的所述金属板条的中间部位进行捆绑，得到叠片试样；采用动态热模拟加热电路法对所述叠片试样进行压合，得到叠片冲击试样粗坯；对所述叠片冲击试样粗坯进行后处理，得到金属板材冲击试样。本申请内容解决了现有薄规格金属板材叠片冲击试样难以进行低温冲击试验的技术问题。

技术研发人员：李秋寒,鞠新华,孟振生,孟杨,张清水,邱宇,王鹏博,郭子峰,张衍
受保护的技术使用者：首钢集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15