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不锈钢的硬度检测方法及相关标准(国标、美国、日本)
不锈钢的硬度检测方法及相关标准(国标、美国、日本)
    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。
   硬度试验是将一个硬质压头按规定条件缓慢压入试样表面、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hrb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88-96hrb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4.8mm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。
    不锈钢板、不锈钢带的硬度检测
不锈钢板包括热轧板和冷轧板。厚度大于1.2mm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0.2~1.2mm 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0.2mm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hr30tm硬度。
 对于厚度0.3~13mm的退火不锈钢板、不锈钢带,也可以采用韦氏硬度计,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。
    不锈钢管的硬度检测
不锈钢管包括接焊不锈钢管和冷拔不锈钢管。内径大于30mm,壁厚大于1.2mm的不锈钢管,采用洛氏硬度计,测试hrb、hrc硬度。内径大于30mm,壁厚小于1.2mm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30mm,大于4.8mm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26mm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6.0mm以上,壁厚在13mm以下的退火不锈钢管材,可以采用w-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。
   不锈钢棒的硬度检测
对于直径小于50的不锈钢棒可以采用洛氏硬度计,测试hrb或hrc硬度。
   不锈钢丝的硬度检测
对于直径大于2.0mm的不锈钢丝,可以采用表面洛氏硬度计测试hrt或hrn硬度。
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