不同规格Q235B热轧带钢室温拉伸试验中下屈服强度重复性的分

1、不同规格Q235B热轧带钢室温拉伸试验中下屈服强度重复性的分析王玉辰(北京科技大学摘要对承钢公司生产的不同规格的Q235B热轧带钢的室温拉伸试中下屈服强度的重复性进行分析,得出结果与生产实际基本相符。重复性是不确定度的内容,主要检测在相同试验条件下的材料的分散性和试验设备及人员等的差异。关键词室温拉伸试验下屈服强度重复性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前言测量结果的重复性(r e p e a t a b i l i t y是指:在相同测量条件下,对同一被测量进行连续多次

5、测量所得结果之间的一致性。相同测量条件包括:相同的测量程序,测量原理、测量方法、观测者、测量仪器、参考测量标准、地点、时间和使用条件1,2。重复性常用于判别测量结果是否正常,测试人员的检测技术是否达标3-7。在力学拉伸试验中,测量结果有重复性(即测量条件没有改变,也有复现性(即测量的条件改变。下屈服强度是室温拉伸实验中一个重要力学性指标,下屈服强度数值关系到材料性能的合格与否。因此,根据生产要求,以测量下屈服强度测量为手段,以重复性数据为判据,检测实验室力学检测人员水平。1试验方案及数据统计1.1试验数据及其整理分析取2种不同规格的承钢公司生产的热轧Q235B带钢进行室温拉伸试验,每个规格取1

6、8个试样,共计36个试样;每两个规格的试验人员不同,每个试验人员每个规格做9个拉伸试样。拉伸试样取自轧制纵向,试验结果取下屈服强度(单位M P a作为试验数据,进行重复性与复现性分析。试验条件按照G B/T228-2010执行,所得试验数据根据J J F1059-1999处理。试验所得下屈服强度数据见表1。因为每种规格试样数目为9<10,因此采用格拉布斯准则剔除异常数据。在试样件数小于10,最多只有一个异常值时,格拉布斯检验法是判断异常数据的最好方法。格拉布斯准则如下:如果(X k i-X/S k i的绝对值大于G n,则该值X k i可以看作异常数据。判据G n可按n查表2得到。根据表

7、2可知n=9时,G n=2.323。则由表1数据可知,表1中的所有判别数据(残差最大绝对值作者简介:王玉辰,工程师,河北省承德市(067002河北钢铁集团承钢公司质量计量管控中心5 52012年第4期安徽冶金表1下屈服强度数据统计试验人员组编号试样编号123456789均值X k i 样本标准偏差S k i残差最大绝对值/样本标准偏差/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 -试样编号,k -第k 组编号。单位:M P a表2格拉布斯临界值表(显著性水平=1%n 3456789101112G n1.1151.4921.7491.9442.0972.2212.3232.4102.485/样本标准偏差v k i (m a x /S k i 都小于G n =2.323,因此表1中下屈服强度没有异常数据,因此没有数据剔除,即所有数据皆可使用。1.

9、2下屈服强度测量结果的重复性分析重复性限r 的定义如下:在给定重复性试验条件下,任意两次测量所得结果Y i 与y j 之差的绝对值,以置信水平p =95%的概率不会超出的值,称为复现性限r 。按上述定义可以推算如下,设Y i 与Y j 的重复性标准偏差s r (Y i =s r (Y j ,Y i 与Y j 之差的标准不确定度u (有:u (=s 2r (Y i +s 2r (Y j 槡槡=2s r (y k (1上式中:y k 为任意一次测量结果。通常情况下金属材料的力学性能呈正态分布,按数理统计的数学模型可知,重复性限r 服从服从t 分布。概率95%区间的半宽u (·t 0.95

10、(v 即为重复性限r ,则:重复性r 槡=2s 2r (y k ·t 0.95(v (2上式:v 为自由度,取=n -1=9-1=8查表可得t 0.95(v =t 0.95(8=2.3060上式(2可以简化为:r 槡=2s r (y k ·t 0.95(v =3.261·s r (y k (3根据表1中所给数据及上式,计算重复性限r ,数据见表3。表3重复性限r M P a 试验人员样品编号样本标准偏差S k j重复性限31.96.241.2针对表3数据进行分析可知:1样本标准偏差是影响Q 235B 钢下屈服强度测定结果重复性的主要因素,即材料的本身力学性能的分散

11、性决定了重复性。2在重复性条件下,两次测量结果之差的绝对值以95%的置信概率不超过的范围小于或等于7M P a。3实验人员2的重复性要好于试验人员1,即试验人员2的测量技术水平要好于试验人员1。2结语根据上述分析可知,承钢公司生产的Q 235B 热轧带钢下屈服强度的样本标准偏差较小,重复性条件下试验结果表明,按照I S O 5725-1994测量方法与测量结果的准确度规定以置信概率95%为准,重复性限为7M P a,基本符合生产实际数据。(下转第60页表2挡渣失败原因分析故障现象原因分析挡渣镖命中出钢口后上浮挡渣镖密度偏小,导致上浮现象由于炉渣波动导致挡渣镖倒导向杆长度太短,定位不好成功命中,

12、抬炉后却没有挡渣镖挡渣镖耐火材料耐火度不好,被侵蚀熔化挡渣镖发生抖动,导致挡渣失败导向杆内钢芯直径太小,强度不够,导致抖动成功命中后出现出钢不净现象镖头上凹槽深度偏小,炉渣过黏堵塞凹槽,影响残钢流出成功命中但出钢口收流不好出钢形状不规圆,与挡渣镖结合不密切、出现撒流挡渣镖夹紧装置不夹紧不释放夹紧气动阀油污及杂物增多,导致阀体堵塞,丧失动力悬臂杆伸入炉内后不下降行程过长,导致悬臂杆碰撞到前极限限位,使臂杆不能下降悬臂杆伸入炉内后浸入钢水液面升降驱动电机的内置抱闸松动,导致悬臂杆下滑由表2可见,挡渣镖的正确使用,既要保证挡渣镖合理的工艺及设备参数,还需强化投镖人员的操作技能,加大设备的日常维护与保

13、养,做好出钢口维护和更换工作,保证出钢口规圆,并对挡渣机构的程序根据转炉炉型及出钢口不同时期的具体情况进行适当的调整,确保挡渣效果。3结语1转炉出钢过程的下渣对钢水质量及后续处理带来极大的危害,其中在转炉整个出钢过程的下渣量中,前期渣量大体占30%,涡流效应从钢水表面带下的卷渣量约为30%,后期下渣约为40%。2本钢炼钢厂采用双挡渣法,即采用挡渣帽挡出钢开始时的一次渣,再用挡渣镖挡出钢结束时的二次渣的方法可有效减少下渣量,钢包渣厚一般可控制在8090m m。3对于出钢中期涡流卷渣的控制,除使用带凹槽的陀螺型挡渣镖挡渣法,可在出钢时非常有限的破坏钢水的涡流效应,减少卷渣量外,目前尚无能广泛应用于

14、工业实践中的有效方法,只能通过加强造渣控制来尽量减少这部分卷渣量。4通过对出钢口的定期维护与更换,保证出钢口规圆;强化投镖人员的操作技能,加大设备的日常维护与保养,并对挡渣机构的程序根据转炉炉型及出钢口不同时期的具体使用情况进行适当的调整,可有效提高挡渣镖挡渣命中率。参考文献1孙兴洪,蒋小弟.宝钢炼钢厂转炉挡渣工艺技术的发展.宝钢技术,2010(2:58-62(2:32-353何俊正,申凌云.安钢150t转炉悬挂式挡渣机构优化.中国冶金,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页重复性试验基本可测试人员的检测技术水平。参考文献1施昌彦等.测量不确定度表示与指南.中国脊梁出版社: 2000,4:18.2李慎安,施昌彦,刘风.J J F1059-1999测量不确定度评定与表示.1995,5,1:3.3张昌俊.测