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不銹鋼材料的檢測方法
點(diǎn)擊次數(shù):2962 發(fā)布時(shí)間:2014-11-8
不銹鋼產(chǎn)品按交貨形狀分類可分為不銹鋼板、不銹鋼帶、不銹鋼管、不銹鋼棒、不銹鋼絲等。如果按照金相組織分類則可分為以下五種類型:奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體-鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼。各種不銹鋼材料都是以退火、調(diào)質(zhì)、固溶、淬火或回火等各種不同的熱處理狀態(tài)供貨的。
不銹鋼的力學(xué)性能
不銹鋼材料的力學(xué)性能十分重要,它關(guān)系到以不銹鋼為原料而進(jìn)行的變形、沖壓、切削等加工的性能和質(zhì)量。因此,幾乎所有的不銹鋼材料都要求進(jìn)行力學(xué)性能測試。力學(xué)性能測試方法主要分兩類,一類是拉伸試驗(yàn),一類是硬度試驗(yàn)。
拉伸試驗(yàn)是將不銹鋼材料制成試樣,在上將試樣拉至斷裂,然后測定一項(xiàng)或幾項(xiàng)力學(xué)性能,通常僅測定抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率和斷面收縮率。
硬度試驗(yàn)是將一個(gè)硬質(zhì)壓頭按規(guī)定條件緩慢壓入試樣表面、然后測試壓痕深度或尺寸,以此確定材料硬度的大小。硬度試驗(yàn)是材料力學(xué)性能試驗(yàn)中zui簡單、zui迅速、zui易于實(shí)施的方法。硬度試驗(yàn)是非破壞性的,材料硬度值與抗拉強(qiáng)度值之間有近似的換算關(guān)系。
由于拉伸試驗(yàn)不便于測試,并且由硬度換算到強(qiáng)度很方便,因此人們越來越多地只測試材料硬度而較少測試其強(qiáng)度。特別是由于硬度計(jì)制造技術(shù)的不斷進(jìn)步和推陳出新,一些原來無法直接測試硬度的材料,如不銹鋼管材、不銹鋼絲材、極薄的不銹鋼材板和不銹鋼帶材等,現(xiàn)在都已經(jīng)可能直接測試硬度了。所以,存在一個(gè)硬度試驗(yàn)逐漸代替拉伸試驗(yàn)的趨勢。
在不銹鋼材料的國家標(biāo)準(zhǔn)中大多數(shù)都同時(shí)規(guī)定了拉伸試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)。對于那些不便于進(jìn)行硬度試驗(yàn)的材料,例如不銹鋼管材和絲材就只規(guī)定了拉伸試驗(yàn)。在不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)中,一般都規(guī)定了布、洛、維三種硬度試驗(yàn)方法,測定hb、hrb(或hrc)和hv硬度值,規(guī)定三種硬度值只測其一即可不銹鋼硬度的檢測方法
在美國的金屬材料標(biāo)準(zhǔn)中,關(guān)于硬度試驗(yàn),有一個(gè)突出的特點(diǎn),就是優(yōu)先采用洛氏硬度試驗(yàn),輔之以布氏硬度試驗(yàn),很少采用維氏硬度試驗(yàn),美國方面認(rèn)為,維氏硬度試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)都是三種硬度試驗(yàn)同時(shí)采用,用戶可根據(jù)材料的厚度和狀態(tài)以及自身?xiàng)l件選用其中一種來測試不銹鋼材料。
日本不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于拉伸試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)方面的規(guī)定與中國相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)表格相同,數(shù)值相近,這里能看到中國標(biāo)準(zhǔn)參照采用日本標(biāo)準(zhǔn)的痕跡。
在不銹鋼硬度檢測方面,洛氏硬度計(jì)是一個(gè)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(yàn)員,可以直接讀出硬度值,試驗(yàn)效率高,十分適合工廠使用。
關(guān)于采用洛氏硬度計(jì)進(jìn)行不銹硬度的檢測,在不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)中一般只規(guī)定了hrc和hrb兩個(gè)標(biāo)尺。對于退火的不銹鋼材料,一般都對應(yīng)于每一個(gè)牌號(hào)的不銹鋼品種規(guī)定了硬度值應(yīng)不大于某一個(gè)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(gè)牌號(hào)的不銹鋼品種,規(guī)定了硬度值不小于某一個(gè)hrc值,一般在32-46hrc范圍內(nèi)。
在不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定了采用洛氏硬度計(jì)hrb和hrc標(biāo)尺。其實(shí)表面洛氏硬度計(jì)也*可以應(yīng)用于檢測不銹鋼。因?yàn)樗脑砼c洛氏硬度計(jì)*相同,只是試驗(yàn)力較小而已。并且其硬度值可以很方便地?fù)Q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中可以找到,這些換算表來源于美國標(biāo)準(zhǔn)astm或標(biāo)準(zhǔn)iso。對于薄壁細(xì)不銹鋼管、薄不銹鋼板、薄不銹鋼帶、細(xì)不銹鋼絲等,采用表面洛氏硬度計(jì)會(huì)非常方便。特別是本公司研制的便攜式表面洛氏硬度計(jì)、管材洛氏硬度計(jì),可以對薄至0.05mm的不銹鋼板、不銹鋼帶以及細(xì)至?4.8mm的不銹鋼管進(jìn)行快速、準(zhǔn)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。
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的不銹鋼板或不銹鋼帶的硬度測試采用洛氏硬度計(jì),測試hrb、hrc硬度。厚度在0.2~1.2mm 的不銹鋼板或不銹鋼帶采用表面洛氏硬度計(jì)測試hrt或hrn硬度。厚度小于0.2mm的不銹鋼板或不銹鋼帶,采用表面洛氏硬度計(jì)配合金剛石點(diǎn)砧座,測試hr30tm硬度。
對于厚度0.3~13mm的退火不銹鋼板、不銹鋼帶,也可以采用w-b75型韋氏硬度計(jì),這種儀器測試非??焖俸啽?,十分適于對退火不銹鋼材料進(jìn)行快速合格檢驗(yàn)。)
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?30mm,壁厚大于1.2mm的不銹鋼管,采用洛氏硬度計(jì),測試hrb、hrc硬度。內(nèi)徑大于?30mm,壁厚小于1.2mm的不銹鋼管,采用表面洛氏硬度計(jì),測試hrt或hrn硬度。內(nèi)徑小于?30mm,大于?4.8mm的不銹鋼管,采用管材洛氏硬度計(jì),測試hr15t硬度。當(dāng)管材內(nèi)徑大于?26mm時(shí),還可以用洛氏或表面洛氏硬度計(jì)測試管材內(nèi)壁的硬度。
對于內(nèi)徑在?6.0mm以上,壁厚在13mm以下的退火不銹鋼管材,可以采用w-b75型韋氏硬度計(jì),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(yàn)。
不銹鋼棒
對于直徑小于?50的不銹鋼棒可以采用洛氏硬度計(jì),測試hrb或hrc硬度。
不銹鋼絲
對于直徑大于?2.0mm的不銹鋼絲,可以采用表面洛氏硬度計(jì)測試hrt或hrn硬度。
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(huì)產(chǎn)生一些偏差,曲率半徑越小,偏差就會(huì)越大。因此國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,要根據(jù)試樣的曲率半徑對測量值進(jìn)行修正,凸柱面的試樣要加上一個(gè)數(shù)值,凹柱面的試樣要減去一個(gè)數(shù)值,相應(yīng)的硬度值修正表在國家標(biāo)準(zhǔn)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。
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(gè)十分重要的工序,這就是退火-精整處理。不銹鋼的退火-精整處理通常是在連續(xù)退火機(jī)組上進(jìn)行的,不銹鋼帶以某一速度連續(xù)運(yùn)動(dòng),不銹鋼的硬度主要依靠改變運(yùn)動(dòng)速度或調(diào)節(jié)精整壓下率來調(diào)整。不銹鋼帶材的硬度是一項(xiàng)十分重要的質(zhì)量指標(biāo)。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(jī)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zui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(xiàng)亟待解決的難題。