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CN105675406A - 金属材料的高温弯曲检测方法 - Google Patents

金属材料的高温弯曲检测方法 Download PDF

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CN105675406A
CN105675406A CN201610186105.XA CN201610186105A CN105675406A CN 105675406 A CN105675406 A CN 105675406A CN 201610186105 A CN201610186105 A CN 201610186105A CN 105675406 A CN105675406 A CN 105675406A
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CN
China
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bending
sample
detection
metal material
thickness
Prior art date
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Application number
CN201610186105.XA
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English (en)
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吴伟
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Pangang Group Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Pangang Group Research Institute Co Ltd
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Publication date
Application filed by Pangang Group Research Institute Co Ltd filed Critical Pangang Group Research Institute Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种能够模拟金属材料在高温环境下对金属材料进行弯曲检测，并且能够检测得到金属材料高温弯曲性能的金属材料的高温弯曲检测方法。该方法，通过将金属材料制成弯曲试样后，在万能试验机上安装高温环境箱，在箱内安装弯曲检测装置，然后对试样进行高温弯曲检测，并记录弯曲失效角；测量弯曲检测后的试样的尺寸，计算弯曲偏移量、偏移率、弯曲总变形率；矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。采用该方法，能模拟金属材料在高温环境中的实际弯曲情况，进而使弯曲检测所能检验和反映的金属钢材在高温环境下的弯曲性能更加全面。

Description

金属材料的高温弯曲检测方法
技术领域
本发明涉及力学检验领域，尤其是一种金属材料的高温弯曲检测方法
背景技术
弯曲试验主要测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，它是材料机械性能试验的基本方法之一，通常用来检测和比较材料表面热处理层的质量和性能，弯曲试验结束后观察试样表面有无裂纹。无裂纹说明试样是合格的，有裂纹则说明试样不合格。
中国专利申请《侧面弯曲试验方法》，公开号为CN101819113A；该发明专利公开了一种能够检验金属材料侧面弯曲性能的侧面弯曲试验方法。先用焊接钢板制成试样，再在试样侧面作原始标点并记录下该标距L0，然后将该试样立放在组合夹具的试样槽内作侧面弯曲试验，最后测量试样弯曲后的弯曲面长度L，并计算弯曲延伸率，所述万能试验机上进行侧面弯曲过程是按下述方法进行的，先在试验机上安装组合夹具并调整其试样槽间距及支座间距，然后将试样立放在试样槽内，使试样焊缝中心正对加载负荷中心，选择弯心直径对试样加载，待试样弯曲到规定角度后测量试样的弯曲长度L，按延伸率计算公式＝(L-L0)/L0×100％，计算金属材料的侧面弯曲延伸率。上述侧面弯曲试验方法虽然能够检验金属材料侧面弯曲性能，但是其检测到的结果只能反映金属材料在常温下对应的弯曲性能，同时上述方法是针对焊接金属材料进行的弯曲检测；并且上述弯曲检测方法是在常温下进行的。
中国专利公开号为CN201510323274.9的发明专利中提出了一种的《弯曲检测装置及检测方法》，该发明专利中公开了一种弯曲检测装置以及一种实现三点以及三点以上加载方式的弯曲检测方法，并且都是在常温下进行的。上述《弯曲检测装置及检测方法》并未涉及到高温弯曲检测方法，同时也不能比较全面的检测出金属材料在弯曲后的力学性能。
在工业生产中，弯曲试验通常在室温下进行，目前还没有见到有金属材料高温弯曲试验的相关报道。而部分金属材料在高温下使用，用一般的室温弯曲试验去检测它的弯曲性能得到的参数将无法直接反应出金属材料在高温下的弯曲性能，因此无法准确的判断金属材料是否满足高温条件下工作的弯曲性能。从而可能造成不合格金属材料被应用到高温弯曲的工作环境下。为了更好的反映金属材料在弯曲试验所反映出的一些其他力学性能，并应用到工业生产活动中，急需一种高温弯曲试验的方法，进而使金属材料弯曲检验更加全面。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够模拟金属材料在高温环境下对金属材料进行弯曲检测，并且能够检测得到金属材料高温弯曲性能的金属材料的高温弯曲检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：金属材料的高温弯曲检测方法，首先将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样，测量并记录试样进行检测处的尺寸，矩形试样测量原始厚度a0和原始宽度b0，圆柱形试样测量原始直径d0，在试样上标记试样检测处的表面的中心点O；然后将试样安装到万能弯曲试验机上，进行高温弯曲检测；最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸；矩形试样测量厚度a、宽度b，圆柱形试样测量直径d；
试样在万能弯曲试验机上按照以下步骤进行高温弯曲检测，
1)首先在万能弯曲试验机上安装高温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于高温环境箱内；
2)确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为3×a0+80mm，圆柱形试样检测时，间距为3×d0+80mm；
3)然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检测处的中心；
4)通过高温环境箱对试样进行加热，加热到检测规定的温度，并至少保温20min；
5)通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥90°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度；
6)最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸，计算弯曲偏移量、偏移率、弯曲总变形率；矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。
进一步的，在步骤6)中测量并记录试样检测处尺寸采用以下方法：从试样上的变形区任意一端开始，以h为间距，0.5mm≤h≤2mm；测量试样上中下三处尺寸，直到变形区另外一端，得出该区间内最大处尺寸和最小处尺寸。
进一步的，步骤6)中弯曲偏移量通过以下公式进行计算，
弯曲偏移量＝Lmax-Lmin，其中Lmax为弯曲后检测处的中心点O到变形区两端中一端的距离，Lmin弯曲后检测处的中心点O到变形区两端中另一端的距离；且Lmax≥Lmin；
弯曲偏移率通过以下公式进行计算：
弯曲偏移率计算公式＝(弯曲偏移量/L)×100％。
进一步的，步骤6)中厚度变形率＝(变形区最大厚度a1-变形区最小厚度a2)/原始厚度a0×100％；宽度变形率＝(变形区最大宽度b1-变形区最小宽度b2)/原始宽度b0×100％。
进一步的，步骤6)中弯曲总变形率＝(变形区最大横截面积S1-变形区最小横截面积S2)/变形区原始横截面积S0×100％；矩形试样横截面积S＝a×b，圆形试样横截面积S＝πd2/4。
进一步的，将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的同时磨去试样检测处的毛刺。
进一步的，测量试样检测处的原始尺寸时，均测量三次或者三次以上求平均值。
进一步的，通过以下方法将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样；当试样截面为矩形时，高温弯曲试样材料厚度≤15mm时，采用原材料厚度，不进行加工；厚度≥15mm时，加工成15mm，在材料厚度方向上下表面加工去掉相同的量，使两表面光滑，试样长度＝2D+(12×a0)，其中D为弯曲压头直径；当试样截面为圆形时，试样直径≤15mm时，采用原始直径，直径≥15mm时，加工成15mm。
本发明的有益效果是：本发明所述的金属材料的高温弯曲检测方法通过将金属材料制成弯曲试样后，在万能试验机上安装高温环境箱，在箱内安装弯曲检测装置，然后对试样进行高温弯曲检测，并记录弯曲失效角；测量弯曲检测后的试样的尺寸，计算弯曲偏移量、偏移率、弯曲总变形率；矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。该方法，能模拟金属材料在高温环境中的实际弯曲情况，进而使弯曲检测所能检验和反映的金属钢材在高温环境下的弯曲性能更加全面。同时，为金属材料开发、性能提升提供支撑；使以前只能作室温弯曲检验金属材料性能的局限得到了扩展。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
本发明所述的金属材料的高温弯曲检测方法，首先将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样，测量并记录试样进行检测处的尺寸，矩形试样测量原始厚度a0和原始宽度b0，圆柱形试样测量原始直径d0；然后将试样安装到万能弯曲试验机上，进行弯曲检测；最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸；矩形试样测量厚度a、宽度b，圆柱形试样测量直径d；
所述试样在万能弯曲试验机上按照以下步骤进行高温弯曲检测，
1)首先在万能弯曲试验机上安装高温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于高温环境箱内；
2)确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为3×a0+80mm，圆柱形试样检测时，间距为3×d0+80mm；
3)然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检测处的中心点O；
4)通过高温环境箱对试样进行加热，加热到检测规定的温度，并至少保温20min；
5)通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥90°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度；
6)最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸，计算弯曲偏移量、偏移率、弯曲总变形率；矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。
本发明所述的金属材料的高温弯曲检测方法，中所述的高温是指温度大于常温。本发明所述的金属材料的高温弯曲检测方法，首先将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样，从而保证了金属材料加工的试样满足检测条件。同时通过测量并记录试样进行检测处的尺寸，矩形试样测量原始厚度a0和原始宽度b0，圆柱形试样测量原始直径d0；为后续计算弯曲后金属材料试样的各个弯曲参数做好准备。所述试样测量处是指试样上检测前加载的弯曲压头与试样接触的位置。所述矩形试样是指横截面为矩形的试样，所述圆柱形试样是指横截面为圆形的试样。
然后将试样安装到万能弯曲试验机上，进行高温弯曲检测；实际应用过程中，所述试样在万能弯曲试验机上按照以下步骤进行弯曲检测，
1)首先在万能弯曲试验机上安装高温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于高温环境箱内；
2)确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为3×a0+80mm，圆柱形试样检测时，间距为3×d0+80mm；
3)然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检测处的中心点O；
4)通过高温环境箱对试样进行加热，加热到检测规定的温度，并至少保温20min；
5)通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥90°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度；
6)最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸，计算弯曲偏移量、偏移率、弯曲总变形率；矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。
在步骤1)中在万能弯曲试验机上安装高温环境箱，从而为模拟试样在高温环境下的弯曲创造条件，同时将弯曲检测装置设置在高温环境箱内从而可以保证试样在弯曲检测装置上进行检测的过程中始终处于高温环境中，从而能够完全模拟试样在高温环境中的弯曲，保证试样高温弯曲检测的准确性。
在步骤2)中在确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为3×a0+80mm，圆柱形试样检测时，间距为3×d0+80mm。首先确定弯曲检测的加载方式，然后根据确定的加载方式以及检测规定的试样形状，安装对应的检测规定直径的弯曲压头；从而使得试样是在符合检测条件下进行。所述加载方式是指三点加载或者三点以上的加载方式，通过确定加载方式从而确定试样在对应加载方式下的弯曲情况。试样在进行常温弯曲检测时，两移动支座之间的间距为其中D为弯曲压头直径；两移动支座之间的间距直接影响试样的加载，由于在弯曲检测过程中，使得试样弯曲的弯矩＝F×L1，其中F为载荷，L1为弯曲压头到其中一个移动支座支撑点之间的距离，实际检测过程中L1为二分之一两移动支座之间的间距。如果两移动支座之间的间距越小会使得L1越小，从而造成需要施加更大的载荷F才能达到较大的弯矩。从而将提高对弯曲检测装置的性能要求，同时不易实现线性检测。
然而在高温环境中对试样进行弯曲检测时，试样的弯曲性能将发生改变，因此常温时检测标准规定的两移动支座之间的间距无法适应高温环境下试样的加载。从而影响试样在高温环境中弯曲检测结果。本发明所述的金属材料的高温弯曲检测方法通过调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，当矩形试样检测时，间距为3×a0+80mm，圆柱形试样检测时，间距为3×d0+80mm。试样在弯曲检测的过程中，试样将在两移动支座之间弯曲，由于两移动支座之间的间距当矩形试样检测时，间距为3×a0+80mm，圆柱形试样检测时，间距为3×d0+80mm；因此能够保证试样在弯曲的过程中不会卡死在两移动支座之间的间距内，能够保证试样在支座的支持辊上自由滑动。
同时，由于试样与两移动支座之间的间隙为两移动支座之间的间距减去二倍试样的原始厚度，因此将两移动支座之间的间距设置为，当矩形试样检测时，间距为3×a0+80mm，圆柱形试样检测时，间距为3×d0+80mm。从而可以保证试样与两个移动支座之间的间距，保证试样的自由弯曲。
在步骤3)中将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检测处的中心点O；从而实现安装试样，同时保证弯曲压头的加载位置。
在步骤4)中通过高温环境箱对试样进行加热，加热到检测规定的温度，并至少保温20min；通过高温环境箱的加热效果，以及保温至少20min，从而可以使得试件所有部位的温度一致，均处于高温状态；因此能够模拟试件在高温环境中的实际弯曲情况。如果保温时间较短将会使得试样内部的温度未达到检测规定的高温的温度，从而影响检测结果。具体的上述金属材料使用时的温度一般为70℃，检测温度选择为100℃，在对相应金属材料进行高温弯曲检测时，应根据材料使用的温度选择对应的检测温度。
在步骤5)中通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥90°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度。通过弯曲压头对试样的加载实现对试样的弯曲检测。所述最大弯曲力所对应的弯曲角度为弯曲失效角。所述最大弯曲力是指试样的最大抵抗外力，试样的载荷超过了最大弯曲力(以及所对应的角度)材料的抗力将减小，慢慢失效，直至完全损坏。试样受到的载荷小于最大弯曲力(以及所对应的角度)材料的抗力将随着外力作用增大而逐渐增大，抵抗破坏，失效角度越大，抵抗外力作用越强，失效角越小，抵抗外力作用越弱。
在步骤6)中取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸，计算弯曲偏移量、偏移率、弯曲总变形率；矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。通过检测得到的弯曲后的试样各个尺寸参数，与试样的原始尺寸参数进行比较，从而可定量判断试样的弯曲性能，从而检测得到对应金属在相应高温环境中的弯曲性能。同时为计算高温环境下试样的各个弯曲性能参数做准备。
根据检测得到的试样弯曲后检测处的尺寸；矩形试样厚测量度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。从而更加全面的反应金属材料在高温环境下的弯曲性能。
公知的，塑性是材料安全可靠性的保证，当零件遭受到过负荷时如果能够发生塑性变形，它与应变硬化的配合，通过塑性变形来削减应力高峰，使之重新分配，从而就能够保证零件的安全而避免突然断裂和早期断裂。
传统的塑性检测方法包括弯曲试验；弯曲试验是测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，它是材料机械性能试验的基本方法之一，通常用来检测和比较材料表面热处理层的质量和性能，即通过观察试样弯曲后检测面有无裂纹判断塑性的好坏。
本发明所述的金属材料的高温弯曲检测方法属于平面弯曲，试样简单，还可以测定加工不方便的材料，同时能够模拟金属材料的从生产到工作使用的状况。弯曲检测时，试样是平放于弯曲检测装置上，试样与弯曲检测装置接触面较大，试验时，截面上受到的分布在表面上的应力最大，因此对材料表面缺陷反应也最灵敏，也最能反映金属材料表面缺陷和其抵抗塑性变形的能力，再加上高温弯曲检测能还原金属材料在高温环境下的实际使用情况；同时本发明所述的金属材料的高温弯曲检测方法是通过对材料施加外力，通过计算弯曲变形率，来判断材料在高温环境下一些变形情况和弯曲性能的好坏。因此，通过高温弯曲检测的结果能够更加准确的评价金属材料在高温环境下的弯曲性能和塑性。
综上所述，本发明所述的金属材料的高温弯曲检测方法通过将金属材料制成弯曲试样后，在万能试验机上安装高温环境箱，在箱内安装弯曲检测装置，然后对试样进行高温弯曲检测，并记录弯曲失效角；测量弯曲检测后的试样的尺寸，计算弯曲偏移量、偏移率、弯曲总变形率；矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。该方法，能模拟金属材料在高温环境中的实际弯曲情况，进而使弯曲检测所能检验和反映的金属钢材在高温环境下的弯曲性能更加全面，能够更加准确的反应出金属材料在高温环境中的弯曲性能。同时，为金属材料开发、性能提升提供支撑；使以前只能作室温弯曲检验金属材料性能的局限得到了扩展。
具体的，在步骤6)中测量并记录试样检测处尺寸采用以下方法：从试样上的变形区任意一端开始，以h为间距，0.5mm≤h≤2mm；测量试样上中下三处尺寸，直到变形区另外一端，得出该区间内最大处尺寸和最小处尺寸。其中h一般取值为1mm。
为了表示在高温下，金属材料受到外力作用，是产生均匀塑性变形，还是局部塑性变形。具体的，步骤6)中弯曲偏移量通过以下公式进行计算：弯曲偏移量＝Lmax-Lmin，其中Lmax为弯曲后检测处的中心点O到变形区两端中一端的距离，Lmin弯曲后检测处的中心点O到变形区两端中另一端的距离；且Lmax≥Lmin；
弯曲偏移率通过以下公式进行计算：弯曲偏移率计算公式＝(弯曲偏移量/L)×100％。
步骤6)中厚度变形率＝(变形区最大厚度a1-变形区最小厚度a2)/原始厚度a0×100％；宽度变形率＝(变形区最大宽度b1-变形区最小宽度b2)/原始宽度b0×100％。
进一步的，为了更加全面的反应试样在高温环境中的弯曲性能，从而反应出金属材料在高温环境下的弯曲性能；步骤6)中弯曲总变形率＝(变形区最大横截面积s1-变形区最小横截面积s2)/变形区原始横截面积s0×100％；矩形试样横截面积S＝a×b，圆形试样横截面积S＝πd2/4。
为了使得检测更加精准，实际检测过程中，进一步的，将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的同时磨去试样检测处的毛刺。进一步的，测量试样检测处的原始尺寸时，均测量三次或者三次以上求平均值。
在将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的过程中；当试样截面为矩形时，高温弯曲试样材料厚度≤15mm时，采用原材料厚度，不进行加工；厚度≥15mm时，加工成15mm，在材料厚度方向上下表面加工去掉相同的量，使两表面光滑，试样长度＝2D+(12×a0)，其中D为弯曲压头直径；当试样截面为圆形时，试样直径≤15mm时，采用原始直径，直径≥15mm时，加工成15mm。
实施例
对钢板长300mm，宽度为100mm,厚度为5mm进行高温弯曲检测。
1、将钢板加工成长度为180mm，宽度为60mm，厚度为5mm的试样，磨去试样检测处表面的毛刺。在试样上标记检测处的表面的中心点O，其中试样的原始长度、厚度以及宽度均是通过三次测量得到的平均值。
2、在万能弯曲试验机上安装高温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于高温环境箱内。
3、选择三点弯曲试验方式，安装直径为60mm的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得间距为3×a0+80mm＝95mm。
4、然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检测处的中心点O。
5、通过高温环境箱对试样进行加热，启动高温环境箱内的加热装置加热，加热到100℃，并保温25min。
6、通过弯曲压头对试样进行加载，且弯曲压头加载时的位于速率为25mm/min；直到弯曲角度为90°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录加载过程中最大弯曲力所对应的弯曲角度。
7、最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸，计算弯曲偏移量、偏移率、弯曲总变形率；矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。
金属材料高温弯曲检测完成后，检测弯曲面，检测到弯曲面有2mm裂纹。由于，弯曲面无裂纹或肉眼观察未超过5mm裂纹可判定为合格，反之判为不合格；则可判定该材料高温弯曲性能为合格。
对试样的检测处进行尺寸测量，从变形区任意一端开始，以1mm的间距，测量试样上中下三处尺寸，直到变形区另外一端，得到了该区间内宽度最大处尺寸60.95mm和最小处尺寸60.02mm；厚度最大处尺寸5.15mm和最小处尺寸4.98mm；检测处的中心点O到变形区两端的距离分别为：30.20mm和31.70mm。
计算得到：弯曲偏移量＝31.70-30.20＝1.5mm，弯曲偏移率＝1.5/60×100％＝2.5％，弯曲总变形率＝4.99％，宽度变形率＝(60.95-60.02)/60×100％＝1.55％，厚度变形率＝(5.15-4.98)/5×100％＝3.4％。
通过检测得到的弯曲偏移量、弯曲偏移率、弯曲总变形率、宽度变形率、厚度变形率，同时根据金属材料在实际应用情况下对弯曲性能的要求，从而可以判断出金属材料弯曲性能的好坏。

Claims (8)

1.金属材料的高温弯曲检测方法，首先将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样，测量并记录试样进行检测处的尺寸，矩形试样测量原始厚度a0和原始宽度b0，圆柱形试样测量原始直径d0；在试样上标记试样检测处的表面的中心点O，然后将试样安装到万能弯曲试验机上，进行高温弯曲检测；最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸，矩形试样测量厚度a、宽度b，圆柱形试样测量直径d；
其特征在于：试样在万能弯曲试验机上按照以下步骤进行高温弯曲检测，
1)首先在万能弯曲试验机上安装高温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于高温环境箱内；
2)确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为3×a0+80mm，圆柱形试样检测时，间距为3×d0+80mm；
3)然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检测处的中心点O；
4)通过高温环境箱对试样进行加热，加热到检测规定的温度，并至少保温20min；
5)通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥90°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度；
6)最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸，计算弯曲偏移量、偏移率、弯曲总变形率；矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，计算宽度变形率、厚度变形率；圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d，计算直径变形率。
2.如权利要求1所述的金属材料的高温弯曲检测方法，其特征在于：在步骤6)中测量并记录试样检测处尺寸采用以下方法：从试样上的变形区任意一端开始，以h为间距，0.5mm≤h≤2mm；测量试样上中下三处尺寸，直到变形区另外一端，得出该区间内最大处尺寸和最小处尺寸。
3.如权利要求2所述的金属材料的高温弯曲检测方法，其特征在于：步骤6)中弯曲偏移量通过以下公式进行计算，
弯曲偏移量＝Lmax-Lmin，其中Lmax为弯曲后检测处的中心点O到变形区两端中一端的距离，Lmin弯曲后检测处的中心点O到变形区两端中另一端的距离；且Lmax≥Lmin；
弯曲偏移率通过以下公式进行计算：
弯曲偏移率计算公式＝(弯曲偏移量/L)×100％。
4.如权利要求2所述的金属材料的高温弯曲检测方法，其特征在于：步骤6)中厚度变形率＝(变形区最大厚度a1-变形区最小厚度a2)/原始厚度a0×100％；宽度变形率＝(变形区最大宽度b1-变形区最小宽度b2)/原始宽度b0×100％。
5.如权利要求2所述的金属材料的高温弯曲检测方法，其特征在于：步骤6)中弯曲总变形率＝(变形区最大横截面积S1-变形区最小横截面积S2)/变形区原始横截面积S0×100％；矩形试样横截面积S＝a×b，圆形试样横截面积S＝πd2/4。
6.如权利要求1所述的金属材料的高温弯曲检测方法，其特征在于：将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的同时磨去试样检测处的毛刺。
7.如权利要求1所述的金属材料的高温弯曲检测方法，其特征在于：测量试样检测处的原始尺寸时，均测量三次或者三次以上求平均值。
8.如权利要求1所述的金属材料的高温弯曲检测方法，其特征在于：通过以下方法将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的过程中；当试样截面为矩形时，高温弯曲试样材料厚度≤15mm时，采用原材料厚度，不进行加工；厚度≥15mm时，加工成15mm，在材料厚度方向上下表面加工去掉相同的量，使两表面光滑，试样长度＝2D+(12×a0)，其中D为弯曲压头直径；当试样截面为圆形时，试样直径≤15mm时，采用原始直径，直径≥15mm时，加工成15mm。
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