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硬度計在冷軋薄鋼板、鋼帶的硬度檢測及應(yīng)用

日期：2024-11-23 01:40
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摘要： 硬度計在冷軋薄鋼板、鋼帶的硬度檢測及應(yīng)用 冷軋薄鋼板，簡稱冷軋鋼板、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)分級的，不同硬度的材料，用于不同的加工方法，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13237-1991《...

硬度計在冷軋薄鋼板、鋼帶的硬度檢測及應(yīng)用

    冷軋薄鋼板，簡稱冷軋鋼板、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)分級的，不同硬度的材料，用于不同的加工方法，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13237-1991《上等碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板和鋼帶》將冷軋薄板大致分為三級，P級用于普通沖壓，S級用于濃度沖壓，Z級用于*濃度沖壓。中國冶金標(biāo)準(zhǔn)YB/T 5059-1993《低碳鋼冷軋鋼帶》將薄鋼板按硬度分為五級，即：TR（特級）、R（軟）、BR（半軟）、DY（低硬）和Y（冷硬）。其實通過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А返姆诸惓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、全硬等級別。

    在冷軋薄板力學(xué)性能的檢測方面，一些標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了拉伸試驗，另一些標(biāo)準(zhǔn)除拉伸試驗外還規(guī)定了硬度試驗。

中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T世界13237-1991就只規(guī)定了拉伸試驗，技術(shù)要求如表一所示：

牌號 抗拉強度/MPa 伸長率不小于
拉延級別
Z －S和P Z S P
08F 275~365 275~380 34 32 30
08,08Al,10F 275~390 275~410 32 30 28
10 295~410 295~430 30 39 28
15F 315~430 315~450 29 28 27
15 335~450 335~470 27 26 25
20 355~490 335~500 26 25 24
25 —— 390~540 —— 24 23
30 —— 440~590 —— 22 21
35 —— 490~635 —— 20 19
40 —— 510~650 —— —— 18
45 —— 530~680 —— —— 16
50 —— 540~715 —— —— 14

    日本標(biāo)準(zhǔn)JIS G3141-1996《冷軋?zhí)妓劁撲摪搴弯搸А罚ㄔ摌?biāo)準(zhǔn)中包含了冷軋薄鋼板和鋼帶）規(guī)定了拉伸試驗，也規(guī)定了硬度試驗，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、鋼帶的拉伸試驗質(zhì)

牌號 抗拉強度/MPa 不小于 伸長率/%不小于 試樣
按以下公稱厚度/mm
>=0.25 0.25<0.40 0.40<0.60 0.60<1.0 1.0<1.6 1.6<2.5 >=2.5
SPCC

SPCD

SPCE 		(270)

270

270 		(32)

34

36 		(34)

36

38 		36

38

40 		37

39

41 		(38)

40

42 		39

41

43 		5號試樣軋制方向

    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 硬度*大
HRB HV
退火 A 57 105
標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì) S 65 115

    注：厚度小于0.6mm的鋼板和鋼帶，原則上不進(jìn)行拉伸試驗。

    表四：1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬材料的拉伸試驗值勤。

調(diào)質(zhì)區(qū)分 符號 抗拉強度/MPa 伸長率/%*小 試樣
1/8硬 8 294～410 25 5號試樣軋制方向
1/4硬 4 370～490 10
1/2硬 2 440～590 ——
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 HRB HV
1/8硬
1/4硬 		8
4 		50~71
65~80 		95~130
115~150
1/2硬
硬 		2
1 		74~89
≥85 		135~185
≥170

    注：HRB和HV，僅選用其中之一。

    英國標(biāo)準(zhǔn)BS 1449/1.9-1991《厚板、薄板和鋼帶**部分：碳素鋼和碳錳鋼厚板、薄板和鋼帶——具有成形性能的冷軋窄鋼帶技術(shù)條件》對冷軋板分級為CS1（鋁**穩(wěn)定化超深沖）、CS2（超深沖）、CS3（深沖）、CS4（折邊）、CS15（商品級）。這項標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能要求如表六所示：

    表六：鋼材交貨時的力學(xué)性能

軋制狀態(tài)和
級別 		退火（A）或平整冷軋（SP）
狀態(tài) 		硬度
HV1)2)
*大 		屈服強度Re1)/MPa
*小 		抗拉強度Rm1)/MPa
*小 		伸長率A1)/%*小 彎心直徑1)
（180°彎曲）
原始標(biāo)距LO
50mm 80mm
CS1 A 95 140 270 38 （36） 0a
  SP 105 140 270 36 （34） 0a
CS2 A 95 140 270 36 （34） 0a
  SP 100 140 270 36 （34） 0a
CS3 A 100 （140） （280） （34） （32） 0a
  SP 110 （140） （280） （34） （32） 0a
CS4 A 105 （140） （280） — — 0a
  SP 115 （140） （280） — — 0a

    注：1）窄鋼帶交貨應(yīng)符合，或者硬度和彎曲試驗，或者拉伸和彎曲試驗，但硬度和拉伸試驗不應(yīng)同時進(jìn)行。
2） 對于SP（平整冷軋）狀態(tài)，與鍍層精整（PL）或鏡面光潔度（MF），或以“無拉伸痕”交貨的鋼材組合，*大硬度可以提高5個HV或抗拉強度可以提高20MPa。
3） 牌號CS2、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)性能可以通過拉伸試驗來檢測，也可以通過硬度試驗來檢測。由于硬度試驗設(shè)備簡單、易于掌握，試驗效率高，并且金屬硬度與強度之間有一定的對應(yīng)關(guān)系，所以硬度檢測是確定材料力學(xué)性能的更方便的方法。冷軋薄板的硬度檢測可以用于冷軋板生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制，更適于生產(chǎn)沖壓產(chǎn)品的廠家對原材料進(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)定的硬度試驗是洛氏硬度HRB和維氏硬度HV。維氏硬度試驗用于冷軋薄板毫無總是洛氏硬度HRB卻不適用于測試薄板材料。因為當(dāng)板材厚度小于2mm時，測試HRB硬度可能會因為發(fā)生“測砧效應(yīng)”而使測量的硬度值失準(zhǔn)。對于薄板材料，可以測試表面洛氏硬度HRN或HRT，然后換算成HRB或HV硬度。

    目前冷軋薄帶材料正在向超薄方向發(fā)展，據(jù)報道，上海寶鋼已扎制出厚度為0.08mm的冷軋薄板帶材。采用本所生產(chǎn)的PHR-1S型表面洛氏硬度計，配一個金剛點砧座，就可測試薄至0.05mm冷軋薄板帶材料的硬度。

這種應(yīng)用完全可以取代維氏硬度計，使冷軋薄板材料的力學(xué)性能檢測實現(xiàn)快速、簡便、經(jīng)濟