一種特鋼拉伸樣品加工檢驗(yàn)夾具及檢驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于特鋼拉伸檢驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種特鋼拉伸樣品加工檢驗(yàn)夾具及檢驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]拉伸檢驗(yàn)是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼、低合金結(jié)構(gòu)用鋼、保淬透性結(jié)構(gòu)用鋼等特鋼產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)的必檢項(xiàng)目。特鋼產(chǎn)品的拉伸檢驗(yàn)首先需要在棒材的規(guī)定部位加工出一定直徑和長(zhǎng)度的毛坯樣，然后對(duì)毛坯樣進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)等熱處理后，再加工成拉伸成品樣，最后進(jìn)行拉伸檢測(cè)。目前特鋼拉伸毛坯樣的加工方法通常采取空心鉆床套取加工。即在棒材規(guī)定的部位，使用空心鉆床套取加工規(guī)定直徑(如25_)，長(zhǎng)度不小于180mm的圓棒拉伸樣。對(duì)毛坯樣進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)等規(guī)定工藝熱處理后，再加工成拉伸成品試樣，然后進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)是取樣定位準(zhǔn)確；缺點(diǎn)是由于特鋼產(chǎn)品強(qiáng)度和硬度值較高，適宜套取短樣。毛坯取樣長(zhǎng)度越長(zhǎng)，加工效率和速度顯著下降(樣坯長(zhǎng)度每增加10mm，每個(gè)樣的套取時(shí)間需增加10?20min，樣品硬度越高，增加時(shí)間越長(zhǎng))，且刀具損耗顯著增加。另一方面，使用空心鉆床套取毛坯樣的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，加工出來(lái)的毛坯樣的表面質(zhì)量也越差，這種表面質(zhì)量差的毛坯樣在后續(xù)的熱處理中可能形成裂紋作廢。
[0003]另一方面，對(duì)于特鋼產(chǎn)品的拉伸檢驗(yàn)毛坯樣長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，否則在后續(xù)的熱處理過程中易導(dǎo)致變形，甚至彎曲，影響后續(xù)拉伸成品樣的尺寸、形狀公差，從而影響檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；拉伸毛坯樣太長(zhǎng)，也容易導(dǎo)致樣坯長(zhǎng)度方向的各部位熱處理質(zhì)量不均勻，影響樣品力學(xué)性能的整體均勻性，在后續(xù)的拉伸試驗(yàn)過程中易在薄弱處提前斷裂，不能反映材料的真實(shí)拉伸力學(xué)性能，從而影響到拉伸檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0004]綜上所述，對(duì)特鋼產(chǎn)品的拉伸毛坯樣的加工方式宜采用空心鉆床在規(guī)定部位套取加工規(guī)定直徑的拉伸毛坯樣。但采用這種方式，為了提高加工效率、降低刀具損耗，適宜加工出長(zhǎng)度小于120_的拉伸成品短試樣。短試樣在后續(xù)的拉伸測(cè)試過程中存在以下兩個(gè)問題:(1)長(zhǎng)度小于120mm的拉伸成品短試樣在現(xiàn)有拉伸試驗(yàn)機(jī)上夾持后，拉伸試驗(yàn)機(jī)上、下鉗口平臺(tái)間距不到80mm，此時(shí)無(wú)法夾持引伸計(jì)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。由于特鋼產(chǎn)品的強(qiáng)度值較高，屈服點(diǎn)不明，特鋼產(chǎn)品的拉伸試驗(yàn)均需要夾持引伸計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，以確保拉伸試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。(2)長(zhǎng)度小于120mm的拉伸成品試樣在保證試樣的平行部位長(zhǎng)度和過渡弧的長(zhǎng)度后，夾持端的長(zhǎng)度不足20mm，夾持長(zhǎng)度不足，容易導(dǎo)致夾持不牢固，在拉伸試驗(yàn)過程中易打滑，影響拉伸性能數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，打滑嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致夾持力度不夠，無(wú)法完成拉伸測(cè)試。
[0005]拉伸試驗(yàn)夾具文獻(xiàn)資料無(wú)涉及有關(guān)特鋼產(chǎn)品拉伸夾具，例如:


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種特鋼拉伸樣品加工檢驗(yàn)夾具及檢驗(yàn)方法，它具有安全、引伸計(jì)夾持方便、夾持牢固、拉伸不打滑、試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠、使用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于推廣使用等特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種特鋼拉伸樣品加工檢驗(yàn)夾具，包括上下兩個(gè)夾具，其中上夾具與下夾具均為塔形螺紋套筒結(jié)構(gòu)，并均由夾持端和螺紋套筒組成，上下兩個(gè)夾持端的另一端則分別安裝在試驗(yàn)機(jī)上鉗口和試驗(yàn)機(jī)下鉗口中，上下兩個(gè)夾具分別固定帶螺紋頭拉伸成品樣的一端，同時(shí)在帶螺紋頭拉伸成品樣上夾持有一個(gè)試驗(yàn)機(jī)引伸計(jì)。
[0008]所述特鋼拉伸樣品加工檢驗(yàn)夾具的檢驗(yàn)方法，其步驟是:
首先在棒材規(guī)定的部位，通過空心鉆床套取加工規(guī)定直徑(如25mm)，長(zhǎng)度為130?150mm的拉伸圓棒毛坯樣，對(duì)毛坯樣進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理等規(guī)定工藝熱處理后，再加工成兩端帶螺紋頭，總長(zhǎng)度為115?120mm的拉伸成品試樣；然后將拉伸成品樣的兩端頭部螺紋分別旋進(jìn)螺紋結(jié)構(gòu)上夾具和螺紋結(jié)構(gòu)下夾具，拉伸樣品的頭部螺紋完全旋入夾具的內(nèi)孔螺紋中；再將上夾具的夾持端放入試驗(yàn)機(jī)上鉗口，對(duì)中夾緊，此過程確保夾持深度不小于試驗(yàn)機(jī)的上鉗口長(zhǎng)度的3/4，將下夾具的夾持端放入試驗(yàn)機(jī)下鉗口，對(duì)中夾緊，此過程確保夾持深度不小于試驗(yàn)機(jī)的下鉗口長(zhǎng)度的3/4 ;再將引伸計(jì)良好夾持在拉伸成品樣的平行長(zhǎng)度部位，根據(jù)拉伸試驗(yàn)方法，設(shè)定試驗(yàn)速率，開始拉伸試驗(yàn)至試樣斷裂；試樣斷裂后，將上夾具連同一端斷裂樣從試驗(yàn)機(jī)的上鉗口中取出，下夾具連同另一端斷裂樣從試驗(yàn)機(jī)的下鉗口中取出，借助上夾具和下夾具，將斷裂樣的斷裂部位良好拼接，螺紋套筒外形尺寸與試樣直徑之間能夠形成了一定的空間，檢驗(yàn)員能靈活運(yùn)用千分尺或游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測(cè)量樣品的斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率；最后測(cè)量結(jié)束后，將上夾具的斷裂樣旋出和下夾具的另一端斷裂樣旋出，此時(shí)可重復(fù)步驟，完成下一根試樣的拉伸測(cè)試。
[0009]所述上夾具和下夾具選用優(yōu)質(zhì)42CrMo低合金結(jié)構(gòu)鋼制作，其螺紋尺寸包括M20 X 2.5-6H、M16 X 2-6H、M14 X 2-6H —類的任意規(guī)格。
[0010]所述螺紋套筒的內(nèi)螺紋的孔徑和螺紋間距尺寸設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋尺寸，內(nèi)螺紋的孔深度設(shè)計(jì)為25mm。
[0011 ] 所述螺紋套筒的外徑為40mm。
[0012]所述上夾具與下夾具總長(zhǎng)度為130mm。
[0013]所述夾持端的直徑為20mm，長(zhǎng)度為80mm。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:其一是，降低了特鋼拉伸樣品的加工成本和材料消耗，特鋼拉伸毛坯樣長(zhǎng)度僅需130?150mm，大大降低了空心鉆床等加工設(shè)備的刀具損耗，提高了加工效率；其二是，降低特鋼拉伸毛坯樣長(zhǎng)度，有助于提高樣品后續(xù)的熱處理質(zhì)量，減少熱處理變形，提尚熱處理后的拉伸試樣的加工精度；有助于提尚樣品熱處理質(zhì)量的均勾性，提尚樣品力學(xué)性能的整體均勻性，真實(shí)反映特棒產(chǎn)品的拉伸力學(xué)性能，提高拉伸試驗(yàn)準(zhǔn)確度、可靠性和再現(xiàn)性；其三是，易于試樣對(duì)中夾持，對(duì)中度好，保證了拉伸試驗(yàn)的同軸度，試驗(yàn)過程平穩(wěn)，無(wú)打滑現(xiàn)象，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠；其四是，解決了特鋼拉伸短試樣不能夾持引伸計(jì)，夾持打滑等影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的技術(shù)難點(diǎn)；其五是，夾具更換方便快捷，可循環(huán)使用，使用壽命長(zhǎng)；其六是，運(yùn)用本發(fā)明能以低成本完成特鋼產(chǎn)品拉伸批量檢驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是上下任意一個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-試驗(yàn)機(jī)上鉗口，2_上夾具，3_下夾具，4_夾持端，5_螺紋套筒，6_試驗(yàn)機(jī)下鉗口，7-試驗(yàn)機(jī)引伸計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]參見圖1和圖2，一種特鋼拉伸樣品加工檢驗(yàn)夾具，包括選用優(yōu)質(zhì)42CrMo低合金結(jié)構(gòu)鋼制作總長(zhǎng)度為130mm的上下兩個(gè)夾具，其中上夾具與下夾具均為塔形螺紋套筒結(jié)構(gòu)，其螺紋尺寸包括M20 X 2.5-6H、M16X2-6H、M14X2-6H—類的任意規(guī)格并均由夾持端和螺紋套筒組成，夾持端的直徑為20mm，長(zhǎng)度為80mm，上下兩個(gè)夾持端的另一端則分別安裝在試驗(yàn)機(jī)上鉗口和試驗(yàn)機(jī)下鉗口中，上下兩個(gè)夾具分別固定帶螺紋頭拉伸成品樣的一端，同時(shí)在帶螺紋頭拉伸成品樣上夾持有一個(gè)試驗(yàn)機(jī)引伸計(jì)，螺紋套筒的內(nèi)螺紋的孔徑和螺紋間距尺寸設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋尺寸，內(nèi)螺紋的孔深度設(shè)計(jì)為25mm，螺紋套筒的外徑為40mm
所述特鋼拉伸樣品加工檢驗(yàn)夾具的檢驗(yàn)方法，其步驟是:
首先在棒材規(guī)定的部位，通過空心鉆床套取加工規(guī)定直徑(如25mm)，長(zhǎng)度為130?150mm的拉伸圓棒毛坯樣，對(duì)毛坯樣進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理等規(guī)定工藝熱處理后，再加工成兩端帶螺紋頭，總長(zhǎng)度為115?120mm的拉伸成品試樣；然后將拉伸成品樣的兩端頭部螺紋分別旋進(jìn)螺紋結(jié)構(gòu)上夾具和螺紋結(jié)構(gòu)下夾具，拉伸樣品的頭部螺紋完全旋入夾具的內(nèi)孔螺紋中；再將上夾具的夾持端放入試驗(yàn)機(jī)上鉗口，對(duì)中夾緊，此過程確保夾持深度不小于試驗(yàn)機(jī)的上鉗口長(zhǎng)度的3/4，將下夾具的夾持端放入試驗(yàn)機(jī)下鉗口，對(duì)中夾緊，此過程確保夾持深度不小于試驗(yàn)機(jī)的下鉗口長(zhǎng)度的3/4 ;再將引伸計(jì)良好夾持在拉伸成品樣的平行長(zhǎng)度部位，根據(jù)拉伸試驗(yàn)方法，設(shè)定試驗(yàn)速率，開始拉伸試驗(yàn)至試樣斷裂；試樣斷裂后，將上夾具連同一端斷裂樣從試驗(yàn)機(jī)的上鉗口中取出，下夾具連同另一端斷裂樣從試驗(yàn)機(jī)的下鉗口中取出，借助上夾具和下夾具，將斷裂樣的斷裂部位良好拼接，螺紋套筒外形尺寸與試樣直徑之間能夠形成了一定的空間，檢驗(yàn)員能靈活運(yùn)用千分尺或游標(biāo)卡尺準(zhǔn)確測(cè)量樣品的斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率；最后測(cè)量結(jié)束后，將上夾具的斷裂樣旋出和下夾具的另一端斷裂樣旋出，此時(shí)可重復(fù)步驟，完成下一根試樣的拉伸測(cè)試。
[0019]實(shí)施例1
本發(fā)明所述螺紋結(jié)構(gòu)夾具2和4選用優(yōu)質(zhì)42CrMo低合金結(jié)構(gòu)鋼制作，其螺紋尺寸可設(shè)計(jì)多種規(guī)格，如:M20X2.5-6H、M16X2-6H、M14X2-6H，分別適用于不同規(guī)格的拉伸成品樣，如:M20X2.5-平行部分直徑為14mm的拉伸成品樣；M16X2.0-平行部分直徑為1mm的拉伸成品樣；M14X2.0-平行部分直徑為1mm的拉伸成品樣。
[0020]一、所述螺紋結(jié)構(gòu)夾具2和4采用獨(dú)特的加工流程和熱處理工藝，確保夾具良好的綜合性能，提尚使用壽命。
[0021]夾具通過特殊熱處理和加工工藝處理后具有良好的綜合性能，硬度在40?45HRC,即保證了夾具的使用壽命，又保證了夾具的可夾持性，拉伸試驗(yàn)時(shí)夾具與拉伸試驗(yàn)機(jī)的上、下鉗口間具有良好的咬合性，保證了試驗(yàn)過程中無(wú)打滑。
[0022]所述螺紋結(jié)構(gòu)夾具2和4采用各部