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专利名称：一种精密带钢拉伸试样磨光棒及其磨光方法
技术领域：
本发明属于物理性能检验技术领域，具体讲是一种精密带钢拉伸试样磨光方法。
背景技术：
精密带钢属不锈钢领域比较精密的产品，其尺寸厚度一般在0. 02mm 0. 5mm之间，其产品在研发过程中以及质量保证交货时，都需进行拉伸力学性能的检验。通常情况下，常规板材金属材料的拉伸试验试样只需用平铣加工或冲床冲制后即可直接进行拉伸试验，完全可以满足测试精度要求。精密带钢产品的材料大都是奥氏体不锈钢，拉伸试样如果冲压完成的话，试样边缘产生的冷剪边会严重影响拉伸性能检验的准确性和真实性；如果直接平铣加工后就进行拉伸试验，由于试样厚度规格太小,平铣后试样加工表面产生的加工毛刺、划伤、擦痕等微小剧齿缺陷的尺寸，很容易会比试样的厚度尺寸还大，这样就会对拉伸性能检测结果产生较大的影响，特别是会使抗拉强度的结果产生严重失真。试验方法标准要求拉伸试样的切边边缘应光滑连续，不得有刮伤、擦痕等缺陷。如果用手工方法对试样一片一片进行打磨，不但工作效率非常低，并且由于试样厚度很小，象纸一样，很容易使试样弯曲、打折，影响检测结果，从而使试样报废。一般情况下，精密带钢拉伸试验用拉伸试样有带肩试样和直条试样。根据拉伸试验对试样的要求，需磨光的部位包括试样工作部分即平直部分，还包括试样夹持部分与工作部分的连接过渡部位为弧段部分。很薄的金属材料试样，在平铣加工后，加工表面不可避免会产生刀痕、毛刺等缺陷。发明目的
为了去除这些缺陷，对拉伸试样成叠进行磨削。本发明提供工作效率高的一种精密带钢拉伸试样磨光法，目的是可以对平铣后的拉伸试样进行批量磨光处理，处理后保证拉伸试样侧面光滑连续，在20倍放大镜下观察无刮伤或刀痕等缺陷，确保精密带钢拉伸试验的顺利进行。本发明包括磨光棒，其特征是磨光棒为中间粗两端细的圆柱形，两端细的位置是手柄，中间粗的位置是磨光操作区，磨光操作区设有平面磨光区和过渡弧面磨光区，磨光操作区的两个下凹位置为两个平面磨光区，磨光操作区的两个凸起位置为两个弧面磨光区。磨光操作步骤依次是1、将剪切好的拉伸试样毛坯叠成一叠，两边垫好垫铁后，放入铣车夹具，先对试样一侧进行铣削加工，使试样的工作部分、夹持部分与工作部分的连接过渡部位的粗糙度至少是Ra3. 2 ；
2、一侧统削加工完成后，试样仍留在甜口中不动；
3、将粒度为8(Tl50目的水砂纸均匀粘贴在磨光棒的磨光操作区；
4、将磨削抛光液均匀喷洒在试样上；所述磨削抛光液是指水与防锈乳化油按体积比50 1的配比配制而成，再加广3克氧化铝抛光粉； 5、手持磨光棒沿试样纵轴方向，对试样工作部分和夹持部分与工作部分的连接过渡部位进行反复抛光磨削；其中磨光工作部分时，磨光棒平面磨光区与试样接触；磨光夹持部分与工作部分的连接过渡部位时，磨光棒弧面磨光区与试样接触；磨光时要从试样一侧起磨位置磨向另一侧止磨位置，再从另一侧止磨位置返回磨向一侧起磨位置，如此反复磨削五个来回为一个循环；
6、再喷洒磨削抛光液一次进行第二个循环，如此循环，至少对试样一侧进行5个循环；
7、在20倍放大镜下观察磨光表面，无可见毛刺、刀痕、拉伤等缺陷时，可认为合格；否则需重复磨光步骤6;
8、反转试样并对试样另一侧进行平铣加工，加工粗糙度至少是Ra3.2。9、重复步骤4和步骤5对试样另一侧进行磨光处理。10、经磨光处理后的试样，可用于进行拉伸试验，测定屈服强度、抗拉强度等力学性能。本发明可以高效、完美地完成精带拉伸试样的磨光过程，达到箔材拉伸试验对试样的要求。本发明的磨光棒使用方便，操作简单，采用木制材质，重量轻，砂纸粘贴牢固，保证磨光过程可以连续进行。本发明与传统一根一根试样手工打磨的方法相比，可以批量对试样进行磨光，不但提高了工作效率，而且通过纵向磨光，使试样工作面铣刀加工留下的横向刀痕、扭折等缺陷消失，使试样侧表面变成对拉伸性能几乎没有影响的纵向磨痕，从而高效地保证了精密带钢拉伸试验的顺利进行。


图I是本发明实施例磨光棒的主视图。图2是图I的俯视图。图中，I、手柄，2、平面磨光区，3、过渡弧面磨光区。
具体实施例方式本发明的实施首先是磨光棒的设计制作，磨光棒采用橡木材料用车削的方法制作。实施例
首先制作图I、图2所示的磨光棒。磨光棒为中间粗两端细的圆柱形，两端细的位置是手柄1，中间粗的位置是磨光操作区，磨光操作区设有平面磨光区和过渡弧面磨光区，磨光操作区的两个下凹位置为两个平面磨光区2,磨光操作区的两个凸起位置为两个弧面磨光区3。磨光棒弧面磨光区3的圆弧直径为63mm，平面磨光区2与弧面磨光区3为弧形过渡，以方便磨光过程的连续进行。手柄直径是30 mm。将取自同一卷精带，相邻位置的60片规格为0. 03mm厚度的30IB拉伸试样毛枉整齐叠放在一起，把已准备好的Q235B垫铁直条一边加垫一条。然后将其放于平铣车床的夹具中，夹持好试样后，对试样毛枉进行平铣加工，平铣加工过程中进刀量应适中，保证平铣后粗糙度不高于Ra3.2。磨光操作步骤依次是1、将剪切好的拉伸试样毛坯叠成一叠，两边垫好垫铁后，放入铣车夹具，先对试样一侧进行铣削加工，使试样的工作部分和夹持部分与工作部分的连接过渡部位的粗糙度至少是Ra3. 2 ；
2、一侧统削加工完成后，试样仍留在甜口中不动；
3、将粒度为8(Tl50目的水砂纸均匀粘贴在磨光棒的磨光操作区；
4、将磨削抛光液均匀喷洒在试样上；所述磨削抛光液是水与多堡隆T0CAPALL防锈乳化油按50ml lml的配比配制而成，再加I克氧化铝抛光粉；
5、手持磨光棒沿试样纵轴方向，对试样工作部分和夹持部分与工作部分的连接过渡部位进行反复抛光磨削；其中磨光工作部分时，磨光棒平面磨光区与试样接触；磨光夹持部分与工作部分的连接过渡部位时，磨光棒弧面磨光区与试样接触；磨光时要从试样一侧起磨位置磨向另一侧止磨位置，再从另一侧止磨位置返回磨向一侧起磨位置，如此反复磨削五个来回为一个循环；
6、再喷洒磨削抛光液一次进行第二个循环，如此循环，至少对试样一侧进行5个循环；
7、在20倍放大镜下观察磨光表面，无可见毛刺、刀痕、拉伤等缺陷时，可认为合格；否则需重复磨光步骤6;
8、反转试样并对试样另一侧进行平铣加工，加工粗糙度至少是Ra3.2。9、重复步骤4和步骤5对试样另一侧进行磨光处理。磨光好的拉伸试样编号为1、2、3......59、60。对比实施例在与实施例相同的一卷精密带钢上用同样的方法再取制60片拉伸试样，毛枉取样方法与上面完全一致，只是试样在加工时，只进行平铣加工，而不再按本发明提供的方法进行磨光处理。加工好的拉伸试样编号为01、02、03......059、060。对经磨光工序(实施例)和未经磨光工序(对比实施例)的两套试样进行拉伸试验，试验速率按GB/T228. 1-2010的要求进行控制。
绘制出的拉伸试验后屈服强度与抗拉强度结果的散点图说明未经磨光工序处理的拉伸试验的屈服强度RpO. 2、抗拉强度Rm相对于磨光工序处理后的拉伸试验结果都表现出了较大的分散性，且抗拉强度Rm的分散性表现的更加显著；未经磨光工序处理的试验结果Rm值也整体明显偏低，部分数据甚至异常。根据未磨光和磨光后的试样拉伸试验屈服强度RpO. 2、抗拉强度Rm试验数据绘制的正态曲线图说明屈服强度的数据磨光前后变化不大，未磨光时屈服强度的标准偏差略有增大；抗拉强度的试验结果磨光与未磨光状态下相差甚远，60片试样未磨光时抗拉强度的平均结果比磨光后小30. 9MPa，标准偏差却大了 10倍多。未磨光试样的结果分散性大，抗拉强度结果甚至异常低，这些都是由于平铣后试样加工面的刀痕、划伤等小缺陷相对于试样的厚度已足够大，试验时这些缺陷处由于缺口敏感性导致试样过早断裂，而且由于缺口尺寸大小不一致，断裂时表现出的强度指标也会分散性很大。所以平铣后对试样进行磨光工序处理是非常必要的。
权利要求
1.一种精密带钢拉伸试样磨光棒，其特征是它为中间粗两端细的圆柱形，两端细的位置是手柄，中间粗的位置是磨光操作区，磨光操作区设有平面磨光区和过渡弧面磨光区，磨光操作区的两个下凹位置为两个平面磨光区，磨光操作区的两个凸起位置为两个弧面磨光区。
2.一种精密带钢拉伸试样磨光法，其特征是磨光操作步骤依次是(I)、将剪切好的拉伸试样毛坯叠成一叠，两边垫好垫铁后，放入铣车夹具，先对试样一侧进行铣削加工，使试样的工作部分和夹持部分与工作部分的连接过渡部位的粗糙度至少是Ra3. 2 ； (2)、一侧统削加工完成后，试样仍留在甜口中不动； (3)、将粒度为8(Tl50目的水砂纸均匀粘贴在权利要求I所述的磨光棒的磨光操作区； (4)、将磨削抛光液均匀喷洒在试样上；所述磨削抛光液是指水与防锈乳化油按50mlIml的配比配制后，再加I克氧化铝抛光粉； (5)、手持磨光棒沿试样纵轴方向，对试样工作部分和夹持部分与工作部分的连接过渡部位进行反复抛光磨削；其中磨光工作部分时，磨光棒平面磨光区与试样接触；磨光夹持部分与工作部分的连接过渡部位时，磨光棒弧面磨光区与试样接触；磨光时要从试样一侧起磨位置磨向另一侧止磨位置，再从另一侧止磨位置返回磨向一侧起磨位置，如此反复磨削五个来回为一个循环； (6)、再喷洒磨削抛光液一次进行第二个循环，如此循环，至少对试样一侧进行5个循环； (7)、在20倍放大镜下观察磨光表面，无可见毛刺、刀痕、拉伤等缺陷时，可认为合格；否则需重复磨光步骤6; (8)、反转试样并对试样另一侧进行平铣加工，加工粗糙度至少是Ra3.2 ； (9)、重复步骤4和步骤5对试样另一侧进行磨光处理。
全文摘要
一种精密带钢拉伸试样磨光棒，属于物理性能检验技术领域，它为中间粗两端细的圆柱形，两端细的位置是手柄，中间粗的位置是磨光操作区，磨光操作区设有平面磨光区和过渡弧面磨光区，磨光操作区的两个下凹位置为两个平面磨光区，磨光操作区的两个凸起位置为两个弧面磨光区。本发明的磨光棒使用方便，操作简单，采用木制材质，重量轻，砂纸粘贴牢固，保证磨光过程可以连续进行。
文档编号G01N1/32GK102980795SQ201210479769
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者王丽英, 苏正平, 贾元伟 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司