不同規(guī)格Q235B熱軋帶鋼室溫拉伸試驗中下屈服強度重復(fù)性的分_第1頁
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文檔簡介

1、不同規(guī)格Q235B熱軋帶鋼室溫拉伸試驗中下屈服強度重復(fù)性的分析王玉辰(北京科技大學(xué)摘要對承鋼公司生產(chǎn)的不同規(guī)格的Q235B熱軋帶鋼的室溫拉伸試中下屈服強度的重復(fù)性進(jìn)行分析,得出結(jié)果與生產(chǎn)實際基本相符。重復(fù)性是不確定度的內(nèi)容,主要檢測在相同試驗條件下的材料的分散性和試驗設(shè)備及人員等的差異。關(guān)鍵詞室溫拉伸試驗下屈服強度重復(fù)性R e p e a t a b i l i t yo fL o wY i e l dS t r e n g t ho fQ235BH o t-r o l l e dS t r i p si nT e n s i l eT e s t sa tR o o mT e m p e r

2、 a t u r eW a n gY u c h e n(U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e i j i n gA b s t r a c tT h er e p e a t a b i l i t yo fl o wy i e l ds t r e n g t hi nr o o mt e m p e r a t u r et e n s i l et e s t so fv a r i o u sQ235Bh o t-r o l l e d s t r i p sp r o d u c e db yC

3、 h e n g d eS t e e lw a sa n a l y z e d,t h er e s u l t so fw h i c hc o n f o r m i n gw i t ha c t u a lp r o d u c t i o n.A sac o n t e n to f u n c e r t a i n t y,r e p e a t a b i l i t yi st om e a s u r et h ed i s p e r s i o no fm a t e r i a li nm e c h a n i c a lp r o p e r t i e sa

4、 n dd i f f e r e n c eo ft e s te q u i p-m e n ta n dp e r s o n n e lu n d e rt h es a m et e s tc o n d i t i o n s.K e yw o r d st e n s i l et e s ta tr o o mt e m p e r a t u r el o wy i e l ds t r e n g t hr e p e a t a b i l i t y0前言測量結(jié)果的重復(fù)性(r e p e a t a b i l i t y是指:在相同測量條件下,對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次

5、測量所得結(jié)果之間的一致性。相同測量條件包括:相同的測量程序,測量原理、測量方法、觀測者、測量儀器、參考測量標(biāo)準(zhǔn)、地點、時間和使用條件1,2。重復(fù)性常用于判別測量結(jié)果是否正常,測試人員的檢測技術(shù)是否達(dá)標(biāo)3-7。在力學(xué)拉伸試驗中,測量結(jié)果有重復(fù)性(即測量條件沒有改變,也有復(fù)現(xiàn)性(即測量的條件改變。下屈服強度是室溫拉伸實驗中一個重要力學(xué)性指標(biāo),下屈服強度數(shù)值關(guān)系到材料性能的合格與否。因此,根據(jù)生產(chǎn)要求,以測量下屈服強度測量為手段,以重復(fù)性數(shù)據(jù)為判據(jù),檢測實驗室力學(xué)檢測人員水平。1試驗方案及數(shù)據(jù)統(tǒng)計1.1試驗數(shù)據(jù)及其整理分析取2種不同規(guī)格的承鋼公司生產(chǎn)的熱軋Q235B帶鋼進(jìn)行室溫拉伸試驗,每個規(guī)格取1

6、8個試樣,共計36個試樣;每兩個規(guī)格的試驗人員不同,每個試驗人員每個規(guī)格做9個拉伸試樣。拉伸試樣取自軋制縱向,試驗結(jié)果取下屈服強度(單位M P a作為試驗數(shù)據(jù),進(jìn)行重復(fù)性與復(fù)現(xiàn)性分析。試驗條件按照G B/T228-2010執(zhí)行,所得試驗數(shù)據(jù)根據(jù)J J F1059-1999處理。試驗所得下屈服強度數(shù)據(jù)見表1。因為每種規(guī)格試樣數(shù)目為9<10,因此采用格拉布斯準(zhǔn)則剔除異常數(shù)據(jù)。在試樣件數(shù)小于10,最多只有一個異常值時,格拉布斯檢驗法是判斷異常數(shù)據(jù)的最好方法。格拉布斯準(zhǔn)則如下:如果(X k i-X/S k i的絕對值大于G n,則該值X k i可以看作異常數(shù)據(jù)。判據(jù)G n可按n查表2得到。根據(jù)表

7、2可知n=9時,G n=2.323。則由表1數(shù)據(jù)可知,表1中的所有判別數(shù)據(jù)(殘差最大絕對值作者簡介:王玉辰,工程師,河北省承德市(067002河北鋼鐵集團(tuán)承鋼公司質(zhì)量計量管控中心5 52012年第4期安徽冶金表1下屈服強度數(shù)據(jù)統(tǒng)計試驗人員組編號試樣編號123456789均值X k i 樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S k i殘差最大絕對值/樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差/v k i (m a x /S k i1213343383373313353353363353343352.02.00023203223233243203223213223223221.31.53633303333353313323343363333343331

8、.91.63743193213203233203213223203213211.2注:X k i =1n ni =1X i S k i =1n -1n i =1X i (X i -X 槡2v k i =X k i -X k ii -試樣編號,k -第k 組編號。單位:M P a表2格拉布斯臨界值表(顯著性水平=1%n 3456789101112G n1.1151.4921.7491.9442.0972.2212.3232.4102.485/樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差v k i (m a x /S k i 都小于G n =2.323,因此表1中下屈服強度沒有異常數(shù)據(jù),因此沒有數(shù)據(jù)剔除,即所有數(shù)據(jù)皆可使用。1.

9、2下屈服強度測量結(jié)果的重復(fù)性分析重復(fù)性限r(nóng) 的定義如下:在給定重復(fù)性試驗條件下,任意兩次測量所得結(jié)果Y i 與y j 之差的絕對值,以置信水平p =95%的概率不會超出的值,稱為復(fù)現(xiàn)性限r(nóng) 。按上述定義可以推算如下,設(shè)Y i 與Y j 的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差s r (Y i =s r (Y j ,Y i 與Y j 之差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (有:u (=s 2r (Y i +s 2r (Y j 槡槡=2s r (y k (1上式中:y k 為任意一次測量結(jié)果。通常情況下金屬材料的力學(xué)性能呈正態(tài)分布,按數(shù)理統(tǒng)計的數(shù)學(xué)模型可知,重復(fù)性限r(nóng) 服從服從t 分布。概率95%區(qū)間的半寬u (·t 0.95

10、(v 即為重復(fù)性限r(nóng) ,則:重復(fù)性r 槡=2s 2r (y k ·t 0.95(v (2上式:v 為自由度,取=n -1=9-1=8查表可得t 0.95(v =t 0.95(8=2.3060上式(2可以簡化為:r 槡=2s r (y k ·t 0.95(v =3.261·s r (y k (3根據(jù)表1中所給數(shù)據(jù)及上式,計算重復(fù)性限r(nóng) ,數(shù)據(jù)見表3。表3重復(fù)性限r(nóng) M P a 試驗人員樣品編號樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S k j重復(fù)性限31.96.241.2針對表3數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知:1樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差是影響Q 235B 鋼下屈服強度測定結(jié)果重復(fù)性的主要因素,即材料的本身力學(xué)性能的分散

11、性決定了重復(fù)性。2在重復(fù)性條件下,兩次測量結(jié)果之差的絕對值以95%的置信概率不超過的范圍小于或等于7M P a。3實驗人員2的重復(fù)性要好于試驗人員1,即試驗人員2的測量技術(shù)水平要好于試驗人員1。2結(jié)語根據(jù)上述分析可知,承鋼公司生產(chǎn)的Q 235B 熱軋帶鋼下屈服強度的樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差較小,重復(fù)性條件下試驗結(jié)果表明,按照I S O 5725-1994測量方法與測量結(jié)果的準(zhǔn)確度規(guī)定以置信概率95%為準(zhǔn),重復(fù)性限為7M P a,基本符合生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)。(下轉(zhuǎn)第60頁表2擋渣失敗原因分析故障現(xiàn)象原因分析擋渣鏢命中出鋼口后上浮擋渣鏢密度偏小,導(dǎo)致上浮現(xiàn)象由于爐渣波動導(dǎo)致?lián)踉S倒導(dǎo)向桿長度太短,定位不好成功命中,

12、抬爐后卻沒有擋渣鏢擋渣鏢耐火材料耐火度不好,被侵蝕熔化擋渣鏢發(fā)生抖動,導(dǎo)致?lián)踉?dǎo)向桿內(nèi)鋼芯直徑太小,強度不夠,導(dǎo)致抖動成功命中后出現(xiàn)出鋼不凈現(xiàn)象鏢頭上凹槽深度偏小,爐渣過黏堵塞凹槽,影響殘鋼流出成功命中但出鋼口收流不好出鋼形狀不規(guī)圓,與擋渣鏢結(jié)合不密切、出現(xiàn)撒流擋渣鏢夾緊裝置不夾緊不釋放夾緊氣動閥油污及雜物增多,導(dǎo)致閥體堵塞,喪失動力懸臂桿伸入爐內(nèi)后不下降行程過長,導(dǎo)致懸臂桿碰撞到前極限限位,使臂桿不能下降懸臂桿伸入爐內(nèi)后浸入鋼水液面升降驅(qū)動電機的內(nèi)置抱閘松動,導(dǎo)致懸臂桿下滑由表2可見,擋渣鏢的正確使用,既要保證擋渣鏢合理的工藝及設(shè)備參數(shù),還需強化投鏢人員的操作技能,加大設(shè)備的日常維護(hù)與保

13、養(yǎng),做好出鋼口維護(hù)和更換工作,保證出鋼口規(guī)圓,并對擋渣機構(gòu)的程序根據(jù)轉(zhuǎn)爐爐型及出鋼口不同時期的具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,確保擋渣效果。3結(jié)語1轉(zhuǎn)爐出鋼過程的下渣對鋼水質(zhì)量及后續(xù)處理帶來極大的危害,其中在轉(zhuǎn)爐整個出鋼過程的下渣量中,前期渣量大體占30%,渦流效應(yīng)從鋼水表面帶下的卷渣量約為30%,后期下渣約為40%。2本鋼煉鋼廠采用雙擋渣法,即采用擋渣帽擋出鋼開始時的一次渣,再用擋渣鏢擋出鋼結(jié)束時的二次渣的方法可有效減少下渣量,鋼包渣厚一般可控制在8090m m。3對于出鋼中期渦流卷渣的控制,除使用帶凹槽的陀螺型擋渣鏢擋渣法,可在出鋼時非常有限的破壞鋼水的渦流效應(yīng),減少卷渣量外,目前尚無能廣泛應(yīng)用于

14、工業(yè)實踐中的有效方法,只能通過加強造渣控制來盡量減少這部分卷渣量。4通過對出鋼口的定期維護(hù)與更換,保證出鋼口規(guī)圓;強化投鏢人員的操作技能,加大設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng),并對擋渣機構(gòu)的程序根據(jù)轉(zhuǎn)爐爐型及出鋼口不同時期的具體使用情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,可有效提高擋渣鏢擋渣命中率。參考文獻(xiàn)1孫興洪,蔣小弟.寶鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐擋渣工藝技術(shù)的發(fā)展.寶鋼技術(shù),2010(2:58-62(2:32-353何俊正,申凌云.安鋼150t轉(zhuǎn)爐懸掛式擋渣機構(gòu)優(yōu)化.中國冶金,2009(5:49-52(收稿日期2012-07-25檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼(上接第56頁重復(fù)性試驗基本可測試人員的檢測技術(shù)水平。參考文獻(xiàn)1施昌彥等.測量不確定度表示與指南.中國脊梁出版社: 2000,4:18.2李慎安,施昌彥,劉風(fēng).J J F1059-1999測量不確定度評定與表示.1995,5,1:3.3張昌俊.測

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