冷轧无取向硅钢性能指标检测方法汇编第一版.docx
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冷轧无取向硅钢性能指标检测方法汇编第一版
冷轧无取向硅钢性能指标检测方法
及性能指标控制管理制度汇编
第一部分冷轧无取向硅钢性能指标控制管理制度
1、冷轧无取向硅钢磁性能指标控制管理制度-----------------------------2
2、冷轧无取向硅钢叠装系数指标控制管理制度--------------------------10
3、冷轧无取向硅钢反复弯曲指标控制管理制度--------------------------12
4、冷轧无取向硅钢力学性能指标控制管理制度--------------------------15
5、冷轧无取向硅钢硬度指标控制管理制度------------------------------21
第二部分附录
1、GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分：
室温试验方法
2、GB/T235-1999金属材料厚度等于或小于3mm薄板或薄带反复弯曲试验方法
3、GB/T3655-2008用爱泼斯坦方圈测量电工钢片（带）磁性能的方法
4、GB/T13789-2008用单片测试仪测量电工钢片（带）磁性能的方法
5、GB/T19289-2003电工钢片（带）的密度、电阻率和叠装系数的测量方法
6、GB/T230.1-2009金属材料洛氏硬度试验第1部分：
试验方法
7、GB/T231.1-2009金属材料布氏硬度试验第1部分：
试验方法
8、GB/T4340-2009金属材料维氏硬度试验第1部分：
试验方法
冷轧无取向硅钢磁性能指标控制管理制度
一、目的
磁性是判定所有硅钢产品牌号以及订货和交货的依据。
产品磁性应满足国家标准中规定的相应牌号及订货合同中规定的磁性水平。
为了对硅钢片的磁性进行有效监控，现制定本管理制度。
二、用爱泼斯坦方圈测量磁性能的标准方法（用于实验料）
依据GB/T3655-2008提供的用爱泼斯坦方圈测量电工钢片（带）磁性能的方法如下：
1、装置
25cm爱泼斯坦方圈由四个线圈组成，它形成一个空载的变压器。
爱泼斯坦方圈应包含一个用于空气磁通补偿的互感线圈。
支撑线圈的绕组骨架由硬的绝缘材料制成，如酚醛树脂纸板。
绕组骨架具有矩形横截面，其内部宽度为32mm，推荐高度约为10mm。
线圈安放在一个绝缘的无磁性的底板上，形成一个方框（见图1）。
由样片的内缘形成的正方形边长为
图1标准25cm爱泼斯坦方圈
四个线圈中的每一个都应有2个绕组：
初级绕组（外层，磁化绕组）、次级绕组（内层，感应电压绕组）。
此外，还需要整流后平均值测量准确度为±0.2%或更好的平均值电压表、有效值准确度为±0.2%或更好的电压表、峰值测量准确度为±0.2%或更好的电压表、准确度为±0.1%或更好的频率计及在实际功率因数和波形因数下准确度为±0.5%或更好的功率表。
2、试样
试样的样片用双搭接接头装成一个方框（如图2），并形成长度和横截面积都相等的四束。
试样宽度为30mm±0.2mm，长度在280mm~320mm之间，长度公差为±0.5mm。
图2双搭接方式
3、测试
①比总损耗（铁损）的测试
爱泼斯坦方圈和测量设备应按图1连接。
说明：
M—空气磁通补偿的互感线圈
图3功率表法的电路原理图
当爱泼斯坦方圈中无试样时，在初级绕组中通一交流电流，使在次级绕组非公共端间测量的电压不大于爱泼斯坦方圈次级绕组本身电压的0.1%。
这样，在串联次级绕组中感应电压整流后的平均值正比于试样中磁极化强度的峰值。
记录初级、次级线圈匝数，使用功率表测定功率，测量次级整流电压的平均值及次级回路仪表的总电阻，称量试样的总质量，根据下式就可计算出试样的比总损耗（铁损）：
式中：
N1—初级线圈的匝数；
N2—次级线圈的匝数；
Pm—功率表测量的功率（W）；
—次级整流电压的平均值（V）；
Ri—次级回路仪表的总电阻（Ω）；
l—试样的样片长度（m）；
m—试样的总质量（kg）；
lm—约定的有效磁路长度（m）。
②磁极化强度的测定
爱泼斯坦方圈和测量设备应按图4连接。
说明：
M—空气磁通补偿的互感线圈；
Wb—磁通积分器。
图4不连续记录法的直流测试电路原理图
试样应进行退磁,即在不断降低的交流磁场下退磁,或在爱泼斯坦方圈的初级线圈中通一逐渐减小并换向的直流电流进行退磁,换向的频率约为每秒钟两次.退磁电流产生的磁场强度的初始值应比先前测量所用的磁场强度高。
按图4所示，非连续的磁极化强度值可以在相应的磁场强度下测得，或通过一系列非连续值得到磁化曲线。
也可以采用连续测量的方法，如图5所示，将一个校准的四端电阻与爱泼斯坦方圈的磁化线圈串联，电压的接线端与X-Y记录仪的X输入端相连，磁通积分器的输出端与X-Y记录仪的Y输入端相连，也可以用绘图仪或计算机接口替代X-Y记录仪。
磁场强度应通过测量爱泼斯坦方圈初级线圈的磁化电流，并用下式计算得到：
式中：
H—磁场强度（A/m）；
N1—爱泼斯坦方圈初级绕组的匝数；
I—磁化电流（A）
lm—规定的有效磁路长度（m）
说明：
M—空气磁通补偿的互感线圈；
Wb—磁通积分器。
图5连续记录法的直流测试电路原理图
为了得到非连续的磁极化强度值，磁通积分器应先归零，再增加初级绕组中的电流值，直至磁场强度值达到设定值。
应记录磁化电流和磁通测量值的变化，磁极化强度值应由磁通测量值的变化和磁通积分器的矫正系数用下式计算：
式中：
△J—测量得到的磁极化强度变化值（T）；
A—试样的横截面积（m²）；
N2—爱泼斯坦方圈次级绕组的匝数；
Kj—磁通积分器的校正系数（Vs）；
aj—磁通积分器的示值。
三、用单片测试仪测量电工钢片（带）磁性能的标准方法（用于日常生产时的连续测量）
依据GB/T13789-2008提供的用单片测试仪测量电工钢片（带）磁性能的方法如下：
1、装置
将一块电工钢片试样放入两个线圈内：
—外部的初级绕组（磁化绕组）
—内部的次级绕组（感应电压绕组）
两个相同磁轭是闭合磁路的组成部分，磁轭的横截面积比试样的横截面积大的多。
图6试验装置示意图
2、试样
试样的长度不宜小于500mm。
虽然位于磁极面外的试样部分对测量的影响可以忽略，但此部分的长度取决于试样放入和取出是否方便，试样的长度不宜过长。
试样的宽度应尽可能宽，最宽可以等于磁轭的宽度。
为尽量保证测量的准确，试样的最小宽度不应小于磁轭宽度的60%。
剪切好的试样不能有明显的毛刺或机械变形。
试样应平直，在剪切时，以剪切好的试样边缘作为基准方向，基准方向与轧制方向之间的夹角对于无取向硅钢片允许公差为±5°。
无取向硅钢片，应取两个试样，一个平行于轧制方向，而另一个垂直于轧制方向。
若试样是正方形的，则仅需要取一个试样。
3、测试
①比总损耗（铁损）的测定
带有试样的单片测试仪相当于一个空载变压器，其总损耗用图7所示的电路测量。
说明：
V1—测量平均整流电压；
V2—测量有效值电压；
M—互感线圈；
T—试样框架。
图7测定比总损耗的电路原理图
比总功率损耗按下式计算：
式中：
Ps—试样的比总功率损耗（W/kg）；
P—功率表测量的功率（W）
N1—初级绕组的匝数；
N2—次级绕组的匝数；
Ri—次级回路中仪表的总电阻（Ω）；
—次级整流电压的平均值（V）；
m—试样的质量（Kg）；
l—试样的长度（m）；
lm—约定的磁路长度（m），（lm=0.45m）。
②磁极化强度的测量
磁极化强度的值由下式计算：
式中：
—次级整流电压的平均值（V）；
A—试样的横截面积（m²）；
N2—次级线圈的匝数；
J—磁极化强度的峰值；
f—频率（Hz）。
四、班中测量要求
按班取样测量，由质检工取样送检，把测量结果进行记录，班中测量不得小于2次。
五、控制要求
企业牌号
公称厚度
最大比总损耗（W/Kg）
P1.5
最小磁极化强度
（T）
50Hz
60Hz
H=2500A/m
H=5000A/m
H=10000A/m
35TW210
0.35
2.10
2.65
1.49
1.60
1.70
35TW230
2.30
2.90
1.49
1.60
1.70
35TW250
2.50
3.14
1.49
1.60
1.70
35TW270
2.70
3.36
1.49
1.60
1.70
35TW300
3.00
3.74
1.49
1.60
1.70
35TW360
3.60
4.55
1.51
1.62
1.72
35TW440
4.40
5.60
1.53
1.64
1.74
35TW550
5.50
7.00
1.53
1.65
1.74
50TW250
0.5
2.50
3.21
1.49
1.60
1.70
50TW270
2.70
3.47
1.49
1.60
1.70
50TW290
2.90
3.71
1.49
1.60
1.70
50TW310
3.10
3.95
1.49
1.60
1.70
50TW350
3.50
4.45
1.50
1.60
1.70
50TW400
4.00
5.10
1.53
1.63
1.73
50TW470
4.70
5.90
1.54
1.64
1.74
50TW600
6.00
7.55
1.57
1.66
1.76
50TW800
8.00
10.10
1.60
1.70
1.78
50TW1000
10.00
12.60
1.62
1.72
1.81
50TW1300
65TW310
0.65
3.10
4.08
1.49
1.60
1.70
65TW330
3.30
4.30
1.49
1.60
1.70
65TW350
3.50
4.57
1.49
1.60
1.70
65TW400
4.00
5.20
1.52
1.62
1.72
65TW470
4.70
6.13
1.53
1.63
1.73
65TW530
5.30
6.84
1.54
1.64
1.74
65TW600
6.00
7.71
1.56
1.66
1.76
65TW700
7.00
8.98
1.57
1.67
1.76
65TW800
8.00
10.26
1.60
1.70
1.78
65TW1000
10.00
12.77
1.61
1.71
1.80
65TW1300
六、原始记录
在收到磁性能测量结果后，在质检台账上做好记录。
七、指标控制
要求严格按照工艺标准来控制冷轧无取向硅钢的比总损耗和磁极化强度指标。
若出现产品比总损耗过高或磁极化强度过低，需及时做出相应的调整并连续测量。
若经过调整，硅钢片的磁性能扔不达要求，要及时反馈给技术员进行处理。
八、考核标准
不按以上制度执行的，每次考核200元。
冷轧无取向硅钢叠装系数指标控制管理制度
一、目的
为了对冷轧无取向硅钢的叠装性能进行有效监控，现制定本管理制度。
二、反复弯曲性能的标准测量方法
依照GB/T19289-2003提供的叠装系数测量方法如下（仅需了解）：
1、装置
一对平整光滑的硬金属夹板、测量装置、施压装置。
2、试样
试样的剪切要求剪切整齐、平坦、直角性好，边沿无明显毛刺。
宽度b=30±0.2mm，长度280mm≤l≤320mm，剪切试样的长轴方向应和轧制方向平行。
3、测试
测量需同样尺寸的足够叠装至少6mm高的试样。
以测量误差不大于0.1%称量试样质量，并以±0.33%或更小的误差测量试样平均长度和宽度，然后叠装试样，长边对齐并放置一对直、光滑的硬金属夹板之间。
夹板尺寸长约215mm，宽约50mm，上下夹板的材质和厚度应不至于产生明显变形，其接触试样的平面的表面形状不平度和表面粗糙度不应影响夹板间距的测量准确度；施加（1.00±0.05）Mpa的压强在叠装的试样上。
在此压强下，以±0.3%或更好的准确度测量夹板之间靠近夹板四角处叠装试样长边附近4个点的高度，取算数平均值为试样叠装高度h。
叠装系数按下式计算：
式中：
f—叠装系数；
l—试样的平均长度（m）；
b—试样的平均宽度（m）；
ρm—试样密度（kg/m3）；
h—试样叠装高度（m）；
m—试样质量（Kg）
三、班中测量要求
按班取样测量，由质检工取样送检，把测量结果进行记录，班中测量不得小于2次。
四、控制要求
企业牌号
公称厚度
（mm）
最小叠
装系数
企业牌号
公称厚度
（mm）
最小叠
装系数
35TW210
0.35
0.950
50TW600
0.50
0.970
35TW230
50TW800
35TW250
50TW1000
35TW270
50TW1300
35TW300
65TW310
0.65
0.970
35TW360
65TW330
35TW440
65TW350
35TW550
65TW400
50TW250
0.50
0.970
65TW470
50TW270
65TW530
50TW290
65TW600
50TW310
65TW700
50TW350
65TW800
50TW400
65TW1000
50TW470
65TW1300
五、原始记录
在收到叠装系数测量结果后，在质检台账上做好记录。
六、指标控制
要求严格按照工艺要求来控制冷轧无取向硅钢片的叠片性能。
七、考核标准
不按以上制度执行的，每次考核100元。
冷轧无取向硅钢反复弯曲指标控制管理制度
一、目的
弯曲次数是用肉眼观察到基体金属上第一次出现裂纹前反复弯曲的次数，它代表了材料的延展性。
为了对冷轧无取向硅钢的反复弯曲性能进行有效监控，现制定本管理制度。
二、反复弯曲性能的标准测量方法
依照GB/T235—1999提供的反复弯曲试验方法如下（仅需了解）：
1、装置
反复弯曲试验使用的弯折试验机应符合图1所示，并应配备弯曲次数计数器。
图1弯折试验机
2、试样
试样的厚度应为钢带的厚度，并保留两个原表面。
机加工的试样宽度应为20~25mm；试样长度约150mm。
试样表面应无裂纹和伤痕，棱边应无毛刺。
3、测试
弯曲臂处于垂直状态，夹紧试样下端，试样上端穿过拨杆狭缝，如图1所示。
然后将试样从起始位置向右（左）弯曲90°，再返回至起始位置，作为第一次弯曲。
再由起始位置向左（右）弯曲90°，再返回至起始位置，作为第二次弯曲，如图2所示。
如此依次连续进行反复弯曲。
图2反复弯曲
三、班中测量要求
按班取样测量，由质检工取样送检，把测量结果进行记录，班中测量不得小于2次。
四、控制要求
企业牌号
公称厚度
最小弯曲次数
企业牌号
公称厚度
最小弯曲次数
35TW210
0.35
2
50TW600
0.50
10
35TW230
2
50TW800
10
35TW250
2
50TW1000
10
35TW270
2
50TW1300
35TW300
3
65TW310
0.65
2
35TW360
5
65TW330
2
35TW440
5
65TW350
2
35TW550
5
65TW400
2
50TW250
0.50
2
65TW470
5
50TW270
2
65TW530
5
50TW290
2
65TW600
10
50TW310
3
65TW700
10
50TW350
5
65TW800
10
50TW400
5
65TW1000
10
50TW470
10
65TW1300
五、原始记录
在收到反复弯曲测量结果后，在质检台账上做好记录。
六、指标控制
要求严格按照工艺标准来控制冷轧无取向硅钢的反复弯曲次数指标。
若出现产品反复弯曲次数小于最低控制标准，需及时做出相应的调整并连续测量。
若经过调整，硅钢片的反复弯曲次数扔不达要求，需及时反馈给技术员进行处理。
七、考核标准
不按以上制度执行的，每次考核100元。
冷轧无取向硅钢力学性能指标控制管理制度
一、目的
为了对冷轧无取向硅钢的力学性能进行有效监控，特制定本管理制度。
二、力学性能的标准测量方法
依照GB/T228.1—2010提供的力学试验方法如下（仅需了解）：
1、装置
电子疲劳力学拉伸机。
2、试样
如下图所示，在钢板宽度1/4处切取横向样坯。
图1在钢板上切取拉伸样坯的位置
图2在钢板上切取冲击样坯的位置
3、应变速率控制的试验速率（方法A）
方法A是为了减小测定应变速率敏感参数（性能）时的试验速率变化和试验结果的测量不确定度。
第一种应变速率
是基于引伸计的反馈而得到，第二种根据平行长度估计的应变速率
，即通过控制平行长度与需要的应变速率想成得到的横梁位移速率来实现。
如果材料显示出均匀变形能力，力值能保持名义的恒定，应变速率
和根据平行长度估计的应变速率
大致相等。
如果材料展示出不练需屈服或锯齿状屈服或发生缩颈时，两种速率之间会存在不同。
随着力值的增加，试验机的柔度可能会导致实际的应变速率明显低于应变速率的设定值。
①上屈服强度ReH或规定眼神强度Rp、Rt和Rr的测定
在测定ReH、Rp、Rt和Rr时，应变速率
应尽可能保持恒定。
在测定这些性能时，
应选用下面两个范围之一：
范围1：
=0.00007s-1，相对误差±20%；
范围2：
=0.00025s-1，相对误差±20%
②下屈服强度ReL和屈服点延伸率Ae的测定
上屈服强度之后，在测定下屈服强度和屈服点延伸率时，应当保持下列两种范围之一的平行长度估计的应变速率
直到不连续屈服结束：
范围2：
=0.00025s-1，相对误差±20%（测定ReL时推荐该速率）
范围3：
=0.002s-1，相对误差±20%
③抗拉强度Rm，断后伸长率A，最大力下的总延伸率Agt，最大力下的塑性延伸率Ag和断面收缩率Z的测定
在屈服强度或塑性延伸强度测定后，根据试样平行长度估计的应变速率
应转换成下述规定范围之一的应变速率：
范围2：
=0.00025s-1，相对误差±20%；
范围3：
=0.002s-1，相对误差±20%；
范围4：
=0.0067s-1，相对误差±20%（0.4min-1，相对误差±20%）。
如果拉伸试验仅仅是为了测定抗拉强度，根据范围3或范围4得到的平行长度估计的应变速率适用于整个试验。
4、应力速率控制的试验速率（方法B）
试验速率取决于材料特性并应符合下列要求。
在应力达到规定屈服强度的一半之前，可以采用任意的试验速率。
①上屈服强度ReH
在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定，应力速度范围为6~60R/（Mpa·s-1）
②下屈服强度ReL
如仅测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025s-1~0.0025s-1之间。
平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定。
如不能直接调节这一应变速率，应通过调节屈服即将开始前的应力速率来调整，在屈服完成之前不再调节试验机的控制。
任何情况下，弹性范围内的应力速率不得超过规定速率。
③抗拉强度Rm、断后伸长率A、最大力总延伸率Agt、最大力塑性延伸率Ag和断面收缩率Z
测定屈服强度或塑性眼神强度后，试验速率可以增加到不大于0.008s-1的应变速率，如果仅仅需要测定材料的抗拉强度，在整个过程中可以选取不超过0.008s-1的单一实验速率。
5、测试
①上屈服强度的测定
上屈服强度ReH可以从力-延伸曲线图或峰值力显示器上测得，定义为力首次下降钱的最大力值对应的应力（见图3）。
说明：
e—延伸率；
R—应力；
ReH—上屈服强度；
ReL—下屈服强度；
a—初始瞬时效应。
图3不同类型曲线的上屈服强度和下屈服强度
②下屈服强度的测定
下屈服强度ReL可以从力-延伸曲线图或峰值力显示器上测得，定义为不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力所对应的应力（见图3）。
对于上、下屈服强度位置判定的基本原则如下：
a、屈服前的第一个峰值应力（第一个极大值应力）判为上屈服强度，不管其后的峰值应力比它大或比它小；
b、屈服阶段中如呈现两个货两个以上的谷值应力，社区第一个谷值应力（第一个极小值应力）不计，取其余谷值应力中之最小者为下屈服强度。
如只呈现一个下降谷，此谷值应力判为下屈服强度；
c、屈服阶段中呈现屈服平台，平台应力判为下屈服强度；如呈现多个割切后者高于前者的屈服平台，判第一个平台应力为下屈服强度；
d、正确的判定结果应是下屈服强度一定低于上屈服强度。
③规定塑性延伸强度的测定
根据力-延伸曲线图测定规定塑性延伸强度Rp。
在曲线图上，作一条与曲线的弹性直线段部分平行，且在延伸轴上与此直线段的距离等效于规定塑性延伸率。
此平行线与曲线的交截点给出相应于所求规定塑性延伸强度的力，此力除以试样原始横截面积S0得到规定塑性延伸强度（见图4）。
说明：
e—延伸率；
ep—规定的塑性延伸率；
R—应力；
Rp—规定塑性延伸强度。
图4规定塑性延伸强度Rp
④规定总延伸强度的测定
在力-延伸曲线图上，作一条平行于力轴并与该轴的距离等效于规定总延伸率的平行线，此平行线与曲线的交截点给出相应于规定总延伸强度的力，此力除以试样原始横街面积S0得到规定总延伸强度Rt（见图5）。
说明：
e—延伸率；
et—规定总延伸率；
R—应力；
Rt—规定总延伸强度。
图5规定总延伸强度Rt
⑤断后伸长率的测定
为了测定断后伸长率,应将试样断裂的部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距。
按下式计算断后伸长率A：
式中：
L0—原始标距；
Lu—断后标距。
使用分辨力足够的量具或测量装置测定断后伸长量（Lu-L0），并准确到±0.25mm。
三、班中测量要求
按班取样测量，由质检工取样送检，把测量结果进行记录，班中测量不得小于2次。
四、控制要求
牌号
抗拉强度Rm
Mpa
不小于
伸长率A
%
不小于
牌号
抗拉强度Rm
Mpa
不小于
伸长率A
%
不小于
35TW210
450
10
50TW600
340
21
35TW230
450
10
50TW800
300
22
35TW250
440
10
50TW1000
290
22
35TW270
430
11
50TW1300
35TW300
420
11
65TW310
430
10
35TW360
400
14
65TW330
430
10
35TW440
380
16
65TW350
420
10
35TW550
340
21
65TW400
400
11
50TW250
450
10
65
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