冷軋薄鋼板、鋼帶的硬度檢測(cè)

    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(jí)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《優(yōu)質(zhì)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(jí)，P級(jí)用于普通沖壓，S級(jí)用于濃度沖壓，Z級(jí)用于蕞濃度沖壓。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(jí)，即：TR（特級(jí)）、R（軟）、BR（半軟）、DY（低硬）和Y（冷硬）。其實(shí)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(jí)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(jí)別。

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

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

    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(yàn)，也規(guī)定了硬度試驗(yàn)，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(yàn)質(zhì)

    表三：標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)和退火的鋼板、鋼帶的硬度值。

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

    表四：1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬材料的拉伸試驗(yàn)值勤。

    表五：1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬狀態(tài)的硬度值。

    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(duì)冷軋板分級(jí)為CS1（鋁鎮(zhèn)靜穩(wěn)定化超深沖）、CS2（超深沖）、CS3（深沖）、CS4（折邊）、CS15（商品級(jí)）。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能要求如表六所示：

    表六：鋼材交貨時(shí)的力學(xué)性能

    注：1）窄鋼帶交貨應(yīng)符合，或者硬度和彎曲試驗(yàn)，或者拉伸和彎曲試驗(yàn)，但硬度和拉伸試驗(yàn)不應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。
2） 對(duì)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，蕞大硬度可以提高5個(gè)HV或抗拉強(qiáng)度可以提高20MPa。
3） 牌號(hào)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(yàn)來檢測(cè)，也可以通過硬度試驗(yàn)來檢測(cè)。由于硬度試驗(yàn)設(shè)備簡單、易于掌握，試驗(yàn)效率高，并且金屬硬度與強(qiáng)度之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以硬度檢測(cè)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(cè)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(duì)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(yàn)是洛氏硬度HRB和維氏硬度HV。維氏硬度試驗(yàn)用于冷軋薄板毫無總是洛氏硬度HRB卻不適用于測(cè)試薄板材料。因?yàn)楫?dāng)板材厚度小于2mm時(shí)，測(cè)試HRB硬度可能會(huì)因?yàn)榘l(fā)生“測(cè)砧效應(yīng)”而使測(cè)量的硬度值失準(zhǔn)。對(duì)于薄板材料，可以測(cè)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(bào)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(jì)，配一個(gè)金剛點(diǎn)砧座，就可測(cè)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(jì)，使冷軋薄板材料的力學(xué)性能檢測(cè)實(shí)現(xiàn)快速、簡便、經(jīng)濟(jì)