一种通过测量圆钢截面洛氏硬度获得幅向残余应力分布规律的方法与流程

本发明涉及物理检测领域，尤其涉及一种通过测量圆钢截面洛氏硬度获得幅向残余应力分布规律的方法。

背景技术：

1、连铸坯圆钢根据下游用途不同，材质及生产工艺也差异很大，如材质为40cr的合金结构钢因其优良的力学性能，可以制作成重型汽车的连杆、发动机的气门、气缸螺栓、齿轮等，使用时可以通过淬火提高其强度与硬度，再通过回火(通常在500℃-700℃)获得索氏体+残奥。但是受限于淬火能力的制约，对于直径超过60mm的40cr钢棒很难淬透，淬火后基体的显微组织从心部到边缘依次是珠光体+铁素体、贝氏体、马氏体；因过冷奥氏体生成马氏体，故体积膨胀，对内形成压应力，常温下该压应力即为试样内部沿幅向的残余应力，在该残余应力的作用下材料外表面极易形成裂纹。后期的回火工艺可以使该残余应力降低，但并不能消除，当制作成齿轮、连杆等在腐蚀性介质中服役时，容易出现应力腐蚀，导致安通过洛氏氏硬度计每隔3mm打点，观察其硬度变化规律来确定40cr幅向残余应力最大值出现位置全事故的发生。

技术实现思路

1、为了有效提高产品的成材率及服役的安全性，了解40cr钢棒内部残余应力的分布情况及其对裂纹及应力腐蚀的影响程度，本发明的目的是提供一种通过测量圆钢截面洛氏硬度获得幅向残余应力分布规律的方法，通过洛氏氏硬度计每隔2-4mm打点，观察其硬度变化规律来确定40cr幅向残余应力最大值出现位置。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种通过测量圆钢截面洛氏硬度获得幅向残余应力分布规律的方法，包括如下步骤：

4、(1)取样，分别从不同热处理工艺半径为r＝30mm的40cr钢棒上截取高度为h＝20mm的圆柱体两块；

5、(2)编号，1#试样热处理工艺为880℃淬火；2#试样为880℃淬火+600℃回火；

6、(3)制样，分别磨制1#、2#试样上下表面，使其光洁度、平行度满足试验要求；

7、(4)画线，分别从1#、2#试样圆心至边缘画一条细线；

8、(5)标记，从内到外沿细线方向标记，将圆心o标记为点1，每隔2-4mm标记一点，依次标记为点2、点3至…点n；

9、(6)打点，用洛氏硬度计按照步骤(5)的要求进行打点；

10、(7)记录，分别记录1#、2#试样各自对应的硬度值；

11、(8)分析，通过对以上实验数据分析得出幅向残余应力分布规律。

12、进一步的，所述步骤(5)中，每隔3mm标记一点。

13、进一步的，所述步骤(5)中，依次标记为点2、点3至…点30。

14、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

15、本发明提供了一种通过洛氏氏硬度计每隔3mm打点，观察其硬度变化规律来确定40cr幅向残余应力最大值出现位置的一种方法。有效提高产品的成材率及服役的安全性，了解40cr钢棒内部残余应力的分布情况及其对裂纹及应力腐蚀的影响程度。

技术特征：

1.一种通过测量圆钢截面洛氏硬度获得幅向残余应力分布规律的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的通过测量圆钢截面洛氏硬度获得幅向残余应力分布规律的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，每隔3mm标记一点。

3.根据权利要求1所述的通过测量圆钢截面洛氏硬度获得幅向残余应力分布规律的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，依次标记为点2、点3至…点30。

技术总结
本发明公开了一种通过测量圆钢截面洛氏硬度获得幅向残余应力分布规律的方法，分别从不同热处理工艺的40Cr两钢棒上截取半径为R＝30mm，高度为h＝20mm的圆柱体2段，第一段标记为1#(热处理工艺为880℃淬火)第二段标记为2#(热处理工艺为880℃淬火+600℃回火)，分别对1#、2#试样上表面从圆心沿直径方向向外每隔2‑4mm打点进行洛氏硬度的测试并记录实验结果。本发明的目的是通过洛氏氏硬度计每隔2‑4mm打点，观察其硬度变化规律来确定40Cr幅向残余应力最大值出现位置。

技术研发人员：史文义,王克忠,王庆敏,苏丽丽,赵美英,张娜,惠治国
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15