[发明专利]钢板生产现场快速检测管线钢包辛格效应值的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及管线钢性能检测领域，尤其涉及一种在钢板生产现场快速检测管线钢包辛格效应值和表面裂纹敏感性的方法及装置。

 

背景技术

管线钢是指用于制作油气输送管道及其他流体输送管道的工程结构钢，包辛格效应值和表面裂纹敏感性是管线钢的两项重要性能指标，但目前在钢板生产现场这两项指标都没有有效检测方法及装置。

包辛格效应是指金属材料进入塑性变形阶段后卸载至零，再反向加载时屈服强度比原始态要低，正向加载时屈服强度比原始状态要高的现象。包辛格效应值是指产生包辛格效应时，屈服强度的变化量。包辛格效应在管线钢上的具体表现为管线钢制成钢管后屈服强度下降，随钢级、规格和制管工艺不同包辛格效应值可达10~100MPa。只有准确检测出包辛格效应值，才能对管线钢进行科学的质量设计，保证钢板和钢管性能的双合格，实现管道工程质量的本质安全。在目前的工业化生产中，包辛格效应值的获得有两种方法，方法一：根据主观经验预测特定钢级和规格管线钢的包辛格效应值，缺乏科学性，实际操作中难免出现由于预测值不准而造成质量缺陷；方法二：将小批量产品发往钢管厂进行制管实验，测量制管前后屈服强度的变化量从而获得包辛格效应值，其检测成本15~20万元人民币/次，检测周期5~10天/次，该方法缺乏经济性和时效性，实际意义不大。

表面裂纹敏感性是指高钢级（≥X70）管线钢制成钢管后外表面尤其是钢板边部裂纹的有无及其程度。高钢级管线钢因合金元素含量高、控制轧制温度低，精轧阶段容易造成钢板边部微裂纹，这种裂纹隐藏在表面氧化铁皮下，很难被肉眼或表面检测仪器发现，但往往在制管成型过程中的拉应力作用下扩展并暴露，造成批量废品和严重经济损失。目前在钢板生产现场还没有专门检测表面裂纹敏感性的方法及工具。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种在钢板生产现场快速检测管线钢包辛格效应值和裂纹敏感性的方法及多功能模具，克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种在钢板生产现场快速检测管线钢包辛格效应值的方法，该方法利用多功能模具对粗加工的拉伸试样和裂纹试样同时进行冲压变形，对变形后的拉伸试样进行二次精加工，通过拉伸试验检测屈服强度R_p0.2，检测结果经数学处理后得到包辛格效应值；利用肉眼和放大镜检测试样的裂纹程度，其操作步骤如下：

1）轧制出的成品钢板经8小时自然冷却后，按技术协议的要求在规定板宽位置和方向取3组拉伸试样，每组拉伸试样在钢板轧制方向上间隔0.5m且每组的2个拉伸试样在钢板上彼此相邻，编号如下：第一组L1、L4，第二组L2 、L5，第三组L3、L6，试样经一次粗加工后尺寸为40mm×400mm×厚度；在钢板宽度方向的两边部分别切取1个裂纹试样，将所述裂纹试样经一次粗加工后尺寸为40mm×400mm×厚度，沿长度方向平行于轧向，保留钢板毛边，传动侧试样记为Cd、工作侧试样记为Cw。

2）将L4、L5、L6 3个拉伸试样和2个裂纹试样上表面朝下依次排开放入多功能模具的下模内， 

3）将多功能模具的上模安装到压力机动力轴上，并与下模对正；

4）启动压力机使上模缓慢下降，直到试样弯曲至与下模底部完全贴合并保压10分钟；

5）启动压力机使上模缓慢上升离开下模；

6）取出下模内的裂纹试样，用肉眼和放大镜观察裂纹样圆弧外侧裂纹程度；

7）取出下模内的拉伸试样，将未冲型的3个编号为L1、L2、L3拉伸试样和冲型的3个L4、L5、L6拉伸试样二次精加工成6个圆棒状拉伸试样，备用；