1. Vilka är de huvudsakliga hårdhetsskalorna som används för att testa galvaniserade stålspolar? Vilka är deras respektive tillämpliga intervall?
Rockwell hårdhetsskala B (HRB) är den vanligaste användningen för att testa hårdheten hos galvaniserade stålspolar, följt av Vickers hårdhet (HV) och Brinell hårdhet (HB). Rockwells hårdhetstest innebär att en härdad stålkula med en viss diameter pressas in i provytan under en specificerad belastning. Hårdhetsvärdet bestäms genom att mäta fördjupningsdjupet; ju större djup desto lägre hårdhet. Denna metod är snabb och kräver ingen mätning av indragningsdiagonalen, vilket gör den allmänt använd för kvalitetskontroll i produktionen. Eftersom basmaterialet i galvaniserade stålplåtar mestadels är låg-kolstål och låg-legerat stål, med en tjocklek som vanligtvis sträcker sig från 0,3 till 5,0 mm, är HRB-skalan särskilt lämplig. Dess totala belastning är 100 kg, med hjälp av en stålkula med en diameter på 1/16 tum. När basmaterialets hållfasthet är hög och hårdheten överstiger HRB 100, kan HRC- eller HRA-skalan (med en diamantkon indenter) användas, och intryckningsdjupet bör kontrolleras för att undvika intryckningsfel. Vickers hårdhet (HV) är mycket mångsidig och lämpar sig för att utvärdera hårdheten hos tunna plåttvärsnitt- eller mikroskopiska områden. Det är dock långsamt att testa och kräver hög ytplanhet hos provet, så det används mest för kvalitetsskiljeförfarande. I ingenjörspraktik används Leeb hårdhetstestare också ofta för-icke-förstörande testning på plats, där HRB och HV är de bästa. Testresultaten omvandlas sedan till draghållfasthetsvärden för materialbestämning.
2. Hur klassificeras hårdhetsgraderna för galvaniserade spolar från mjukast till hårdast efter deras arbetshärdningsgrad?
S: Hårdhetsgraderna för galvaniserade spolar klassificeras i fem nivåer från mjukast till hårdast beroende på basmaterialets härdningsgrad efter kallvalsning och dess glödgningstillstånd. Glödgat mjukt tillstånd (vanligtvis betecknat S) motsvarar en hårdhet på ungefär HRB 85-110. Basmaterialet har genomgått fullständig rekristallisationsglödgning, vilket resulterat i en enhetlig struktur och god plasticitet, lämplig för djupdragning. 1/8 hårt motsvarar HRB 50-71, HV 95-130. Basmaterialet har genomgått lätt kallvalsningsarbete härdning, används för grund bockning och generella bockdelar. 1/4 hårt motsvarar HRB 65-80, HV 115-150. Den har en viss styrka och bibehåller god formbarhet, lämplig för att rita grunda cylindriska delar och strukturella stöd. 1/2 hårt motsvarar HRB 74-89, HV 135-185. Styrkan förbättras ytterligare, används för allmänna konstruktionsdelar och komponenter med vissa bärande krav. Helstyva material motsvarar HRB 85 och högre och HV 170 och högre. Basmaterialet är ohärdat eller endast lätt glödgat, vilket bibehåller det höghållfasta härdade tillståndet efter kallvalsning. De används i applikationer där hög styvhet krävs och komplex formning inte är nödvändig, såsom takpaneler och korrugerade plattor.
3. Hur uttrycks hårdhetsgraden för galvaniserad spole i hög-hållfast stål och konstruktionsmaterial?
S: För låg-legerade hög-höghållfasta stål och galvaniserade spolar av duplexstål kan hårdhetsvärdet inte längre användas direkt som kvalitetsbeteckning, men hållfasthetsgraden kan indirekt reflekteras genom hårdhetsintervallet. Till exempel, enligt standarden EN 10292, delas varm-doppförzinkad nederbörds-förstärkt stål in i flera kvaliteter baserat på sträckgräns, såsom HX260LAD, HX300LAD, HX340LAD, HX380LAD och HX420LAD. Styrkan förbättras genom tillsats av mikrolegeringselement som Nb och Ti genom fällningsförstärkning och kornförfining. Bland dem kan HX380LAD och högre kvaliteter nå draghållfastheter på över 550 MPa, motsvarande hårdheter på ungefär HRB 85~95 och HV 170~210. I ASTM A653-standarden indikerar graden av hög-hållfast låg-legerat stål (HSLAS) direkt den lägsta sträckgränsen genom kvalitetsbeteckningen. Stålkvaliteter som måste uppfylla obligatoriska hårdhetskrav listas separat i standarden, och hårdhetstestförhållandena är tydligt specificerade. För galvaniserade stålplåtar av konstruktionskvalitet (S-serien) såsom S220GD och S350GD i europeisk standard EN 10147, kräver standarden i sig inget hårdhetsvärde, men i faktisk produktion används hårdhet som en processkontrollindikator för glödgningstillstånd och processstabilitet.
4. Vilket är omvandlingsförhållandet mellan hårdhet och styrka, och vilka är dess tillämpningar inom teknik?
S: För kolstål och låg-legerade stålsubstrat som används i galvaniserade spolar finns det en bra linjär positiv korrelation mellan Rockwell-hårdhet (HRB) och draghållfasthet. I industriell praxis används vanligtvis en empirisk formel för ungefärlig omvandling: Draghållfasthet (MPa) ≈ 3,2 × HRB + 150 (Denna formel är tillämplig på låg-kolstål med HRB-intervall på 50~100). Hårdhetstestning är enkel och snabb och kan utföras kontinuerligt på bandproduktionslinjer, medan dragprovning kräver skärning av standardprover och är tidskrävande-. Därför används hårdhetstestning i stor utsträckning i processkvalitetskontroll för att snabbt uppskatta de mekaniska egenskaperna hos delar. På konstruktionsplatsen använder operatörer Leeb hårdhetstestare eller bärbara Rockwell hårdhetstestare för att utföra hårdhetstester på galvaniserade spolar eller färdiga produkter, konvertera HRB-värdet till draghållfasthetsvärde genom att hänvisa till tabeller, och sedan avgöra om materialet uppfyller designkraven enligt standarder som GB/T 700 och GB/T 1591. Men detta förhållande ska dock inte vara tillämpligt på stålkvaliteten. och liknande värmebehandlingsförhållanden. För galvaniserade spolar med olika sammansättningssystem (som IF-stål och fosfor-innehållande hög-hållfast stål) kan inte samma omvandlingsformel tillämpas direkt över material.
5. Påverkar själva zinkpläteringsskiktet hårdhetstestresultaten? Hur fungerar man korrekt för att få substratets verkliga hårdhet?
S: Förzinkningslagrets inverkan på substratets hårdhetstestresultat är i allmänhet försumbar. Tjockleken på zinkpläteringsskiktet är i allmänhet mellan 5 och 30 mikrometer (totalt för båda sidor, cirka 2,5 till 15 mikrometer för en sida), medan intryckningsdjupet för Rockwell hårdhetsteststålkulans intryckare på metallytan vanligtvis når 0,1 till 0,5 millimeter. Fördjupningsdjupet överstiger vida tjockleken på zinkpläteringsskiktet. Därför bestäms det uppmätta hårdhetsvärdet huvudsakligen av stålsubstratet; zinkskiktet ger endast ett grunt ytskikt och dess bidrag till intryckningsmotståndet är försumbart. Baosteel anger också tydligt i sina produkttekniska specifikationer att själva zinkskiktets inverkan på hårdhetsvärdet är försumbar. För att säkerställa testresultatens noggrannhet bör dock följande funktionspunkter noteras: Först, före testning, kan det zink-rika lagret och oljefläckarna på testpunktens yta försiktigt avlägsnas med fint sandpapper, men överdriven slipning bör undvikas för att förhindra skador på underlaget; för det andra bör minst 35 testpunkter tas i bredd- och längdriktningarna för att eliminera enstaka-punktsfel; slutligen, när det finns uppenbara longitudinella hårdhetsfluktuationer i galvaniserade spolar, återspeglar det ofta processproblem såsom ojämn glödgningstemperatur före galvanisering, snarare än avvikelser orsakade av själva beläggningen, och bör bekräftas genom dragprovning och mikrostrukturanalys. För tjocka-belagda produkter med extremt stor beläggningstjocklek (t.ex. över 80 mikrometer) rekommenderas att du lätt slipar provets yta ned till substratskiktet innan du utför hårdhetstestet för att få det mest exakta och tillförlitliga substratets hårdhetsvärde.