鋼板的硬度檢測(cè)

1、冷軋薄鋼板的硬度檢測(cè)冷軋薄鋼板，簡(jiǎn)稱冷軋鋼板、冷軋薄板、冷軋板、冷板等。它還包括不銹鋼板、彈簧鋼板、硬鋼片、鍍鋅板、鍍錫板、鍍鋁板等。冷軋薄鋼帶，簡(jiǎn)稱冷軋鋼帶、冷軋帶鋼、鋼帶、帶鋼、薄鋼帶、冷軋卷等。還包括不銹鋼帶、鍍鋅鋼帶、鍍錫鋼帶等。冷軋薄鋼板、鋼帶（以下簡(jiǎn)稱冷軋薄板）主要用于零件的沖壓加工，而冷軋薄板的力學(xué)性能十分重要，它直接關(guān)系到板材的沖壓性能。冷軋薄板是以不同的熱處理狀態(tài)分級(jí)的，不同硬度的材料，用于不同的加工方法，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13237-1991優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板和鋼帶將冷軋薄板大致分為三級(jí)，P級(jí)用于普通沖壓，S級(jí)用于深度沖壓，Z級(jí)用于最深度沖壓。中國(guó)冶金標(biāo)準(zhǔn)YB/T 5

2、059-1993低碳鋼冷軋鋼帶將薄鋼板按硬度分為五級(jí)，即：TR（特級(jí)）、R（軟）、BR（半軟）、DY（低硬）和Y（冷硬）。其實(shí)通過(guò)一定的冷軋變形程度和冷軋后熱處理的恰當(dāng)配合，可以在廣泛的范圍內(nèi)滿足用戶關(guān)于材料力學(xué)性能方面的要求。冷軋薄板根據(jù)用戶加工上的要求可以分成更多的級(jí)別。例如：日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS G3141-1996冷軋?zhí)妓劁撲摪搴弯搸У姆诸惓譃橐话阌茫╯pcc）、沖壓用(spcd)和深沖壓用（spce）三類外，還細(xì)分為退火、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)、1/8硬、1/4硬、1/2硬、全硬等級(jí)別。在冷軋薄板力學(xué)性能的檢測(cè)方面，一些標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了拉伸試驗(yàn)，另一些標(biāo)準(zhǔn)除拉伸試驗(yàn)外還規(guī)定了硬度試驗(yàn)。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T

3、 13237-1991就只規(guī)定了拉伸試驗(yàn)，技術(shù)要求如表一所示：牌號(hào)抗拉強(qiáng)度/MPa伸長(zhǎng)率不小于拉延級(jí)別ZS和PZSP08F2753652753803432 3008,08Al,10F 2753902754103230281029541029543030392815F3154303154502928271533545033547027262520355490335500262524253905402423304405902221354906352019405106501845530680165054071514日本標(biāo)準(zhǔn)JIS G3141-1996冷軋?zhí)妓劁撲摪搴弯搸Вㄔ摌?biāo)準(zhǔn)中包含了冷軋薄鋼板和鋼

4、帶）規(guī)定了拉伸試驗(yàn)，也規(guī)定了硬度試驗(yàn)，該標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能要求如下： 表二：標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)和退火的鋼板、鋼帶的拉伸試驗(yàn)質(zhì) 牌號(hào)抗拉強(qiáng)度/MPa 不小于伸長(zhǎng)率/%不小于試樣按以下公稱厚度/mm>=0.250.25<0.400.40<0.600.60<1.01.0<1.61.6<2.5>=2.5SPCCSPCDSPCE(270)270270(32)3436(34)3638363840373941(38)40423941435號(hào)試樣軋制方向表三：標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)和退火的鋼板、鋼帶的硬度值。調(diào)質(zhì)區(qū)分符號(hào)硬度最大HRBHV退火A57105標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)S65115注：厚度小于0.6mm

5、的鋼板和鋼帶，原則上不進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。表四：1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬材料的拉伸試驗(yàn)值。 調(diào)質(zhì)區(qū)分符號(hào)抗拉強(qiáng)度/MPa 伸長(zhǎng)率/%最小試樣1/8硬8294410255號(hào)試樣軋制方向1/4硬4370490101/2硬2440590硬1>=550    表五：1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬狀態(tài)的硬度值。調(diào)質(zhì)區(qū)分符號(hào) HRBHV1/8硬 1/4硬 845071 6580951301151501/2硬 硬 21748985 135185170 注：HRB和HV，僅選用其中之一。 英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS 1449/1.9-1991厚板、薄板和鋼帶第一部分：碳

6、素鋼和碳錳鋼厚板、薄板和鋼帶具有成形性能的冷軋窄鋼帶技術(shù)條件對(duì)冷軋板分級(jí)為CS1（鋁鎮(zhèn)靜穩(wěn)定化超深沖）、CS2（超深沖）、CS3（深沖）、CS4（折邊）、CS15（商品級(jí)）。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能要求如表六所示：表六：鋼材交貨時(shí)的力學(xué)性能 軋制狀態(tài)和級(jí)別退火（A）或平整冷軋（SP）狀態(tài)硬度HV1)2)最大屈服強(qiáng)度Re1)/MPa最小抗拉強(qiáng)度Rm1)/MPa最小伸長(zhǎng)率A1)/%最小彎心直徑1)（180°彎曲）原始標(biāo)距LO50mm80mmCS1A9514027038（36）0a  SP10514027036（34） 0aCS2A9514027036（34） 0a  SP1

7、0014027036（34）0aCS3A100（140）（280）（34）（32）0a  SP110（140）（280）（34）（32） 0aCS4A105（140）（280） 0a  SP115（140）（280） 0a注：1）窄鋼帶交貨應(yīng)符合，或者硬度和彎曲試驗(yàn)，或者拉伸和彎曲試驗(yàn)，但硬度和拉伸試驗(yàn)不應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。    2）對(duì)于SP（平整冷軋）狀態(tài)，與鍍層精整（PL）或鏡面光潔度（MF），或以“無(wú)拉伸痕”交貨的鋼材組合，最大硬度可以提高5個(gè)HV或抗拉強(qiáng)度可以提高20MPa。    3）牌號(hào)C

8、S2、CS3和CS4的硬度值僅適用于沸騰鋼。如上所述冷軋薄板的力學(xué)性能可以通過(guò)拉伸試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)，也可以通過(guò)硬度試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)。由于硬度試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單、易于掌握，試驗(yàn)效率高，并且金屬硬度與強(qiáng)度之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以硬度檢測(cè)是確定材料力學(xué)性能的更方便的方法。冷軋薄板的硬度檢測(cè)可以用于冷軋板生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制，更適于生產(chǎn)沖壓產(chǎn)品的廠家對(duì)原材料進(jìn)行力學(xué)性能的復(fù)檢。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS G3141-1996規(guī)定的硬度試驗(yàn)是洛氏硬度HRB和維氏硬度HV。維氏硬度試驗(yàn)可用于冷軋薄板，但洛氏硬度HRB卻不適用于測(cè)試薄板材料。因?yàn)楫?dāng)板材厚度小于2mm時(shí)，測(cè)試HRB硬度可能會(huì)因?yàn)榘l(fā)生“測(cè)砧效應(yīng)”而使測(cè)量的硬度值失準(zhǔn)。對(duì)

9、于薄板材料，可以測(cè)試表面洛氏硬度HRN或HRT，然后換算成HRB或HV硬度。 筆者所在的沈陽(yáng)市天星試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)了一種便攜式表面洛氏硬度計(jì)，它非常適合測(cè)試薄板和鋼帶材料，它可以在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、銷售現(xiàn)場(chǎng)或材料倉(cāng)庫(kù)快速進(jìn)行冷軋薄板材料的洛氏硬度檢測(cè)，完成一次測(cè)量?jī)H需要10秒鐘時(shí)間，檢測(cè)的板材厚度范圍為0.05-50mm。這種儀器可以用在冷軋薄板帶的生產(chǎn)線上，對(duì)產(chǎn)品的熱處理效果進(jìn)行在線的質(zhì)量控制。這種儀器更適用于沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家?？梢杂盟鼘?duì)購(gòu)入的板材硬度進(jìn)行復(fù)檢，可以攜帶它去鋼材市場(chǎng)選購(gòu)材料，也可以利用它對(duì)自己廠生產(chǎn)的沖壓產(chǎn)品進(jìn)行硬度檢測(cè)。這種儀器如果配上一個(gè)支承座，還可以放到辦公桌上使用?？梢詫?duì)成批的成品或半成品工件做逐件檢測(cè)。它的測(cè)試精度與臺(tái)式洛氏硬度計(jì)相同