拉伸試驗(yàn)參數(shù)對(duì)鍍錫板屈服強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的影響

蔡紅梅, 苑小倩, 王 偉, 郭宏偉

(首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司, 唐山 063200)

鍍錫板俗稱馬口鐵,是指表面鍍有一層金屬錫的鋼板。鍍錫板具有良好的耐腐蝕性能，有一定的強(qiáng)度和硬度，成形性好又易焊接，無毒無味，能防止鐵熔進(jìn)被包裝物，且表面光亮，主要用于食品罐頭行業(yè)。近年來，我國的制罐工業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)鍍錫板的成形性能要求也越來越高。屈強(qiáng)比是材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之比，屈強(qiáng)比越小，表明材料的成形性越好。材料屈服強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響屈強(qiáng)比的計(jì)算結(jié)果，所以研究拉伸試驗(yàn)參數(shù)對(duì)屈服強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的影響具有重要意義。

筆者通過拉伸試驗(yàn)，分析了取樣方向、平行長度、烘烤溫度和烘烤時(shí)間對(duì)兩種鍍錫板屈服強(qiáng)度的影響，采用顯微組織觀察和硬度測(cè)試，分析了鍍錫板屈服強(qiáng)度產(chǎn)生差異的原因，以期為鍍錫板的應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料分別為MR T-3 BA和MR T-4 CA鍍錫板(BA表示罩式退火，CA表示連續(xù)退火)，試板厚度分別0.3 mm和0.2 mm。為了保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性，在同一批次的鍍錫板上取樣。

1.2 試驗(yàn)方法

依據(jù)GB/T 228.1—2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)，采用配備有Macro縱向自動(dòng)機(jī)械引伸計(jì)的Zwick/Roell Z050型全自動(dòng)電子拉伸試驗(yàn)機(jī)，按表1所示的試驗(yàn)條件進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，當(dāng)試樣沒有明顯屈服現(xiàn)象時(shí)，采用規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2代替屈服強(qiáng)度Rel。表1中的取樣方向指的是與軋制方向的夾角。采用Thermo Heratherm OMS100型高精度烘箱，對(duì)試樣進(jìn)行烘烤，烘烤溫度和烘烤時(shí)間是在接近GB/T 2520—2017《冷軋電鍍錫鋼板及鋼帶》標(biāo)準(zhǔn)要求的烘烤溫度(200 ℃)和烘烤時(shí)間(20 min)附近取值的。采用蔡司EVO18型掃描電鏡(SEM)對(duì)試樣的微觀形貌進(jìn)行觀察。依據(jù)GB/T 230.1—2018《金屬材料 洛氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)，采用FUTURE-TECH LC-200R型硬度計(jì)，在同一試樣上取10個(gè)點(diǎn)進(jìn)行硬度測(cè)試，取其平均值。

表1 拉伸試驗(yàn)參數(shù)

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 取樣方向?qū)﹀冨a板屈服強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的影響

由表2可見：取樣方向不同時(shí)，MR T-3 BA鍍錫板和MR T-4 CA鍍錫板的屈服強(qiáng)度有明顯差異；對(duì)于MR T-3 BA鍍錫板，其0°方向上的屈服強(qiáng)度高于90°和45°方向上的；對(duì)于MR T-4 CA鍍錫板，其90°方向上的屈服強(qiáng)度高于0°和45°方向上的。

表2 不同取樣方向條件下兩種鍍錫板的屈服強(qiáng)度

2.2 平行長度對(duì)鍍錫板屈服強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的影響

由表3可見，不同平行長度條件下，MR T-3 BA鍍錫板和 MR T-4 CA鍍錫板拉的屈服強(qiáng)度沒有明顯差異。

表3 不同平行長度條件下兩種鍍錫板的屈服強(qiáng)度

2.3 烘烤溫度對(duì)鍍錫板屈服強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果、硬度和顯微組織的影響

由表4、表5和圖1可見：隨著烘烤溫度的升高，MR T-3 BA鍍錫板的屈服強(qiáng)度和硬度均呈遞增趨勢(shì)，其在220 ℃烘烤溫度條件下的滲碳體比180 ℃烘烤溫度條件下的多，晶粒也較細(xì)??；隨著烘烤溫度的升高，MR T-4 CA鍍錫板的屈服強(qiáng)度略有下降，硬度和顯微組織均無明顯變化。

圖1 不同烘烤溫度條件下兩種鍍錫板的顯微組織

表4 不同烘烤溫度條件下兩種鍍錫板的屈服強(qiáng)度

表5 不同烘烤溫度條件下兩種鍍錫板的硬度

2.4 烘烤時(shí)間對(duì)鍍錫板屈服強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果、硬度和顯微組織的影響

由表6、表7和圖2可見：隨著烘烤時(shí)間的延長，MR T-3 BA鍍錫板的屈服強(qiáng)度略有升高，硬度無明顯變化，晶粒逐漸變細(xì)；MR T-4 CA鍍錫板的屈服強(qiáng)度略有升高[1]，其硬度和顯微組織沒有明顯變化。

圖2 不同烘烤時(shí)間條件下兩種鍍錫板的顯微組織

表6 不同烘烤時(shí)間條件下兩種鍍錫板的屈服強(qiáng)度

表7 不同烘烤時(shí)間條件下兩種鍍錫板的硬度

3 結(jié)論

(1) 取樣方向?qū)煞N鍍錫板的屈服強(qiáng)度影響較大，MR T-3 BA鍍錫板在0°方向上的屈服強(qiáng)度高于90°和45°方向上的，MR T-4 CA鍍錫板在90°方向上的屈服強(qiáng)度高于0°和45°方向上的。

(2) 不同平行長度條件下，兩種鍍錫板的屈服強(qiáng)度沒有明顯差異。

(3) 隨烘烤溫度的升高，MR T-3 BA鍍錫板的屈服強(qiáng)度和硬度均呈上升趨勢(shì)，晶粒變細(xì)，MR T-4 CA鍍錫板的屈服強(qiáng)度略有減小，硬度和顯微組織無明顯變化；烘烤時(shí)間對(duì)兩種鍍錫板的屈服強(qiáng)度、硬度和顯微組織影響不大。