不锈钢硬度的检测方法

不锈钢硬度的方法 不锈钢产品按交货形状分类可分为不锈钢板、不锈钢带、不锈钢管、不锈钢棒、不锈钢丝等。如果按照金相组织分类则可分为以下五种类型:奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体,铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。各种不锈钢材料都是以退火、调质、固溶、淬火或回火等各种不同的热处理状态供货的。 1、不锈钢的力学性能 不锈钢材料的力学性能十分重要，它关系到以不锈钢为原料而进行的变形、冲压、切削等加工的性能和质量。因此，几乎所有的不锈钢材料都要求进行力学性能测试。力学性能测试方法主要分两类，一类是拉伸试验，一类是硬度试验。 拉伸试验是将不锈钢材料制成试样，在拉伸试验机上将试样拉至断裂，然后测定一项或几项力学性能，通常仅测定抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率。 硬度试验是将一个硬质压头按规定条件缓慢压入试样面、然后测试压痕深度或尺寸，以此确定材料硬度的大小。硬度试验是材料力学性能试验中最简单、最迅速、最易于实施的方法。硬度试验是非破坏性的，材料硬度值与抗拉强度值之间有近似的换算关系。 由于拉伸试验不便于测试，并且由硬度换算到强度很方便，因此人们越来越多地只测试材料硬度而较少测试其强度。特别是由于硬度计制造技术的不断进步和推陈出新，一些原来无法直接测试硬度的材料，如不锈钢管材、不锈钢丝材、极薄的不锈钢材板和不锈钢带材等，现在都已经可能直接测试硬度了。所以，存在一个硬度试验逐渐代替拉伸试验的趋势。 在不锈钢材料的国家中大多数都同时规定了拉伸试验和硬度试验。对于那些不便于进行硬度试验的材料，例如不锈钢管材和丝材就只规定了拉伸试验。在不锈钢标准中，一般都规定了布、洛、维三种硬度试验方法，测定HB、HRB(或HRC)和HV硬度值，规定三种硬度值只测其一即可不锈钢硬度的检测方法。 在美国的金属材料标准中，关于硬度试验，有一个突出的特点，就是优先采用洛氏硬度试验，辅之以布氏硬度试验，很少采用维氏硬度试验，美国方面认为，维氏硬度试验主要应该用于金属研究和薄小零件的测试。 中国和日本的标准都是三种硬度试验同时采用，用户可根据材料的厚度和状态以及自身条件选用其中一种来测试不锈钢材料。 日本不锈钢标准中关于拉伸试验和硬度试验方面的规定与中国相应标准表格相同，数值相近，这里能看到中国标准参照采用日本标准的痕迹。 在不锈钢硬度检测方面，洛氏硬度计是一个值得优先采用的仪器，它设备简单，易于操作，无需专业检验员，可以直接读出硬度值，试验效率高，十分适合工厂使用。 关于采用洛氏硬度计进行不锈硬度的检测，在不锈钢标准中一般只规定了HRC和HR,两个标尺。对于退火的不锈钢材料，一般都对应于每一个牌号的不锈钢品种规定了硬度值应不大于某一个HRB值，一般在,,,,,HRB范围内。而对于淬火回火的马氏体不锈钢，一般都对应于每一个牌号的不锈钢品种，规定了硬度值不小于某一个HRC值，一般在32,46HRC范围内。 在不锈钢标准中只规定了采用洛氏硬度计HRB和HRC标尺。其实表面洛氏硬度计也完全可以应用于检测不锈钢。因为它的原理与洛氏硬度计完全相同，只是试验力较小而已。并且其硬度值可以很方便地换算成HRB、HRC或者布氏硬度HB、维氏硬度HV。相应的换算表在本公司的网站中可以找到，这些换算表来源于美国标准ASTM或国际标准ISO。对于薄壁细不锈钢管、薄不锈钢板、薄不锈钢带、细不锈钢丝等，采用表面洛氏硬度计会非常方便。特别是本公司最新研制的便携式表面洛氏硬度计、管材洛氏硬度计，可以对薄至0.05mm的不锈钢板、不锈钢带以及细至Ø,.8mm的不锈钢管进行快速、准确的硬度检测，使得过去在国内难以解决的问题迎刃而解。 下面分别介绍各种不同形状不锈钢的硬度检测方法。 2.1不锈钢板、不锈钢带 不锈钢板包括热轧板和冷轧板。厚度大于,.,mm的不锈钢板或不锈钢带的硬度测试采用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。厚度在,.,,,.,mm 的不锈钢板或不锈钢带采用表面洛氏硬度计测试HRT或HRN硬度。厚度小于,.,mm的不锈钢板或不锈钢带，采用表面洛氏硬度计配合金刚石点砧座，测试HR,,Tm硬度。 对于厚度,.,,,,mm的退火不锈钢板、不锈钢带，也可以采用,,,,,型韦氏硬度计，这种仪器测试非常快速简便，十分适于对退火不锈钢材料进行快速合格检验。 2.2 不锈钢管 不锈钢管包括接焊不锈钢管和冷拔不锈钢管。内径大于Ø30mm，壁厚大于,.,mm的不锈钢管，采用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。内径大于Ø30mm，壁 厚小于,.,mm的不锈钢管，采用表面洛氏硬度计，测试HRT或HRN硬度。内径小于Ø30mm，大于Ø,.8mm的不锈钢管，采用管材专用洛氏硬度计，测试HR15T硬度。当管材内径大于Ø26mm时，还可以用洛氏或表面洛氏硬度计测试管材内壁的硬度。 对于内径在Ø,.0mm以上，壁厚在13mm以下的退火不锈钢管材，可以采用,,B75型韦氏硬度计，它测试非常快速、简便，适于对不锈钢管材做快速无损的合格检验。 2.3 不锈钢棒 对于直径小于Ø50的不锈钢棒可以采用洛氏硬度计，测试HRB或HRC硬度。 2.4 不锈钢丝 对于直径大于Ø,.0mm的不锈钢丝，可以采用表面洛氏硬度计测试HRT或HRN硬度。 2.5 关于曲面材料硬度值的修正 对于不锈钢管、棒、丝材料，由于试样曲率半径不同，测量的洛氏硬度值会产生一些偏差，曲率半径越小，偏差就会越大。因此国家标准规定，要根据试样的曲率半径对测量值进行修正，凸柱面的试样要加上一个数值，凹柱面的试样要减去一个数值，相应的硬度值修正表在国家标准和仪器的使用说明都可以找到。修正后的硬度值都被折算到相同条件下平面试样的硬度值，这样的数值就可以做相互比较了。 3、关于不锈钢带生产过程中的在线硬度检测 在不锈钢带的生产过程中，有一个十分重要的工序，这就是退火,精整处理。不锈钢的退火,精整处理通常是在连续退火机组上进行的，不锈钢带以某一速度连续运动，不锈钢的硬度主要依靠改变运动速度或调节精整压下率来调整。不锈钢带材的硬度是一项十分重要的质量指标。它关系到以不锈钢带为原料的冲压、焊管及其他变形或不变形加工的产品质量和工作效率。如何能在不停机的条件下，在生产现场快速无损地检测不锈钢带的硬度，通过现场调整工艺参数保证最终产品的硬度在规定范围之内。这是不锈钢带生产，以及冷轧钢带生产中一项亟待解决的难题。 ,,B75型韦氏硬度计较好地解决了这一问题。这种仪器有20个刻度，它采用洛氏硬 度值为90HRB的校准洛氏硬度块来校正仪器，这一硬度值被设定在仪器13,14的范围内，这种仪器可以当作一台简单的HRB洛氏硬度计来使用。它可以有效地区分退火不锈钢带的软态、1/8硬、1/4硬、1/2硬及全硬状态。仪器重量不到,kg，它象一把钳子一样(俗称钳式硬度计或硬度钳)，在钢带上掐一下即可。测试后在钢带上只留下一个极小的压痕，这个压痕既不影响外观，又不影响使用，可认为是无损检测。整个操作过程只需要,秒钟时间。这种仪器的采用可能有效地解决不锈钢带硬度的在线检测，在线控制问题。可以有效地提高不锈钢带产品的合格率，降低不锈钢带产品硬度的分散性，提高工厂的质量管理水平。