不銹鋼硬度的檢測方法
不銹鋼硬度的檢測方法
在美國的金屬材料標準中,關(guān)于硬度試驗,有一個突出的特點,就是優(yōu)先采用洛氏硬度試驗,輔之以布氏硬度試驗,很少采用維氏硬度試驗,美國方面認為,維氏硬度試驗主要應(yīng)該用于金屬研究和薄小零件的測試。
中國和日本的標準都是三種硬度試驗同時采用,用戶可根據(jù)材料的厚度和狀態(tài)以及自身條件選用其中一種來測試不銹鋼材料。
日本不銹鋼標準中關(guān)于拉伸試驗和硬度試驗方面的規(guī)定與中國相應(yīng)標準表格相同,數(shù)值相近,這里能看到中國標準參照采用日本標準的痕跡。
在不銹鋼硬度檢測方面,洛氏硬度計是一個值得優(yōu)先采用的儀器,它設(shè)備簡單,易于操作,無需專業(yè)檢驗員,可以直接讀出硬度值,試驗效率高,十分適合工廠使用。
關(guān)于采用洛氏硬度計進行不銹鋼硬度的檢測,在不銹鋼標準中一般只規(guī)定了HRC和HRB兩個標尺。對于退火的不銹鋼材料,一般都對應(yīng)于每一個牌號的不銹鋼品種規(guī)定了硬度值應(yīng)不大于某一個HRB值,一般在88-96HRB范圍內(nèi)。而對于淬火回火的馬氏體不銹鋼,一般都對應(yīng)于每一個牌號的不銹鋼品種,規(guī)定了硬度值不小于某一個HRC值,一般在32-46HRC范圍內(nèi)。
在不銹鋼標準中只規(guī)定了采用洛氏硬度計HRB和HRC標尺。其實表面洛氏硬度計也完全可以應(yīng)用于檢測不銹鋼。因為它的原理與洛氏硬度計完全相同,只是試驗力較小而已。并且其硬度值可以很方便地換算成HRB、HRC或者布氏硬度HB、維氏硬度HV。相應(yīng)的換算表在本公司的網(wǎng)站中可以找到,這些換算表來源于美國標準ASTM或國際標準ISO。對于薄壁細不銹鋼管、薄不銹鋼板、薄不銹鋼帶、細不銹鋼線等,采用表面洛氏硬度計會非常方便。特別是本公司最新研制的便攜式表面洛氏硬度計、管材洛氏硬度計,可以對薄至0.05mm的不銹鋼板、不銹鋼帶以及細到Ø4.8mm的不銹鋼管進行快速、準確的硬度檢測,使得過去在國內(nèi)難以解決的問題迎刃而解。
下面分別介紹各種不同形狀不銹鋼的硬度檢測方法。
1.1不銹鋼板、不銹鋼帶
不銹鋼板包括熱軋板和冷軋板。厚度大于1.2mm的不銹鋼板帶的硬度測試采用洛氏硬度計,測試HRB、HRC硬度。厚度在0.2~1.2mm 的不銹鋼板帶采用表面洛氏硬度計測試HRT或HRN硬度。厚度小于0..2mm的不銹鋼板帶,采用表面洛氏硬度計配合金剛石點砧座,測試HR30Tm硬度。
對于厚度0.3~6mm的退火不銹鋼板、不銹鋼帶,也可以采用W-B92型韋氏硬度計,這種儀器測試快速,簡便,可以在生產(chǎn)線上對運動中的鋼帶進行測試。十分適于對退火不銹鋼材料進行現(xiàn)場合格檢驗。
1.2不銹鋼管
不銹鋼管包括接焊不銹鋼管和冷拔不銹鋼管。內(nèi)徑大于Ø30mm,壁厚大于1.2mm的不銹鋼管,采用洛氏硬度計,測試HRB、HRC硬度。內(nèi)徑大于Ø30mm,壁厚小于1.2mm的不銹鋼管,采用表面洛氏硬度計,測試HRT或HRN硬度。內(nèi)徑小于Ø30mm,大于Ø4.8mm的不銹鋼管,采用管材專用洛氏硬度計,測試HR15T硬度。當管材內(nèi)徑大于Ø30mm時,還可以用洛氏或表面洛氏硬度計測試管材內(nèi)表面的硬度。
對于內(nèi)徑在Ø6.0mm以上,壁厚在6mm以下的退火不銹鋼管材,可以采用W-B92型韋氏硬度計,它測試非??焖?、簡便,適于對不銹鋼管材做快速無損的合格檢驗。
1.3不銹鋼棒
對于直徑小于Ø180mm的不銹鋼棒可以采用洛氏硬度計,測試HRB或HRC硬度。
1.4不銹鋼絲
對于直徑大于Ø2.0mm的不銹鋼絲,可以采用表面洛氏硬度計測試HRT或HRN硬度。
1.5關(guān)于曲面材料硬度值的修正
對于不銹鋼管、棒、絲材料,由于試樣曲率半徑不同,測量的洛氏硬度值會產(chǎn)生一些偏差,曲率半徑越小,偏差就會越大。因此國家標準規(guī)定,要根據(jù)試樣的曲率半徑對測量值進行修正,凸柱面的試樣要加上一個數(shù)值,凹柱面的試樣要減去一個數(shù)值,相應(yīng)的硬度值修正表在國家標準和儀器的使用說明書都可以找到。修正后的硬度值都被折算到相同條件下平面試樣的硬度值,這樣的數(shù)值就可以做相互比較了。
2關(guān)于不銹鋼帶生產(chǎn)過程中的在線硬度檢測
在不銹鋼帶的生產(chǎn)過程中,有一個十分重要的工序,這就是退火處理。不銹鋼的退火處理通常是在連續(xù)退火機組上進行的,不銹鋼帶以某一速度連續(xù)運動,不銹鋼的硬度主要依*改變運動速度或調(diào)節(jié)退火爐溫度來調(diào)整。不銹鋼帶材的硬度是一項十分重要的質(zhì)量指標。它關(guān)系到以不銹鋼帶為原料的沖壓、焊管及其他變形或不變形加工的產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率。如何能在不停機的條件下,在生產(chǎn)現(xiàn)場快速無損地檢測不銹鋼帶的硬度,通過現(xiàn)場調(diào)整工藝參數(shù)保證最終產(chǎn)品的硬度在規(guī)定范圍之內(nèi)。這是不銹鋼帶生產(chǎn),以及冷軋鋼帶生產(chǎn)中一項亟待解決的難題。
沈陽天星試驗儀器有限公司最新生產(chǎn)的W-B92型韋氏硬度計較好地解決了這一問題。這種儀器有20個刻度,它采用洛氏硬度值為55HRB的校準洛氏硬度塊來校正儀器,這一硬度值被設(shè)定在儀器5HW的位置,這種儀器可以當作一臺簡單的HRB洛氏硬度計來使用。它可以有效地區(qū)分退火不銹鋼帶的軟態(tài)、1/8硬、1/4硬、1/2硬及全硬狀態(tài)。儀器重量不到1kg,它象一把鉗子一樣(俗稱鉗式硬度計或硬度鉗),在鋼帶上卡一下即可。測試后在鋼帶上只留下一個極小的壓痕,這個壓痕既不影響外觀,又不影響使用,可認為是無損檢測。整個操作過程只需要1秒鐘時間。這種儀器的采用可以有效地解決不銹鋼帶硬度的在線檢測,在線控制問題??梢杂行У靥岣卟讳P鋼帶產(chǎn)品的合格率,降低不銹鋼帶產(chǎn)品硬度的分散性,提高工廠的質(zhì)量管理水平。我們相信這種新改進的W-B92型韋氏硬度計,在不銹鋼加工行業(yè)一定會受到廣泛的歡迎。