軋輥肖氏硬度試驗(yàn)方法的修訂說(shuō)明
伴隨著我國(guó)理化檢測(cè)技術(shù)水平的提高，軋輥的硬度檢測(cè)已由原來(lái)單一的肖氏硬度發(fā)展到里氏硬度、超聲硬度、現(xiàn)場(chǎng)維氏硬度等多種試驗(yàn)方法，為軋輥生產(chǎn)廠家和用戶(hù)提供了多種選擇的可能。我們力爭(zhēng)通過(guò)此次修訂工作，使軋輥硬度試驗(yàn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)能體現(xiàn)當(dāng)代軋輥硬度檢測(cè)水平及發(fā)展方向，能正確引導(dǎo)并推進(jìn)我國(guó)軋輥制造行業(yè)的快速發(fā)展。本次修訂是在GB/T 13313-1991的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，修訂后的標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)變更為《軋輥肖氏、里氏硬度試驗(yàn)方法》，格式按照GB/T1.1-2000的要求進(jìn)行了調(diào)整。
1 范圍
1.1 根據(jù)GB/T 1.1-2000標(biāo)準(zhǔn)，修訂了范圍。
1.2 增添了里氏硬度的相關(guān)內(nèi)容以及肖氏和里氏的硬度換算表。
2 規(guī)范性引用文件
2.1 補(bǔ)充調(diào)整了引用標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 不再使用GB4977《D型肖氏硬度計(jì)技術(shù)條件》和GB4978《標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊》。
2.3 增添了GB/T 17394－1998《金屬里氏硬度試驗(yàn)方法》、JJG 346－1991《肖氏硬度計(jì)》、JJG 347－1991 《標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊》、JJG 747－99《里氏硬度計(jì)》。
3 增添了里氏硬度的表示、測(cè)試方法及其相關(guān)要求
隨著軋制技術(shù)的發(fā)展，用戶(hù)對(duì)軋材的板型、表面粗糙度的指標(biāo)要求越來(lái)越高，這就要求軋輥具有更小的硬度范圍和整體硬度均勻性。而肖氏硬度由于其自身特點(diǎn)，已經(jīng)逐漸不能滿(mǎn)足這些要求。由于理化檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，各種新型的現(xiàn)場(chǎng)硬度檢測(cè)手段不斷增加，為軋輥生產(chǎn)廠家和用戶(hù)提供了多種選擇的可能性。在這些新型硬度檢測(cè)方法中，里氏硬度發(fā)展為成熟。它人為影響很小，并且可以多方向、多種沖擊裝置使用，能普遍適用于鑄鋼、鑄鐵和鍛鋼軋輥的硬度檢測(cè)，在實(shí)際的軋輥硬度檢測(cè)中具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，且為很多軋輥制造廠家和使用廠家認(rèn)可。甚至有很多軋輥使用廠家的訂貨合同中的硬度要求直接是里氏硬度。目前，軋輥現(xiàn)場(chǎng)硬度檢測(cè)的現(xiàn)狀是肖氏硬度和里氏硬度并存，并且里氏硬度有逐漸發(fā)展的趨勢(shì)。鑒于這種格局，在新修訂的標(biāo)準(zhǔn)中，在試驗(yàn)原理、硬度值的表示、試驗(yàn)儀器、被測(cè)軋輥、測(cè)試方法等方面僅增加了里氏硬度的相關(guān)內(nèi)容。
4 增加了檢測(cè)高精軋輥時(shí)對(duì)硬度計(jì)、硬度塊的要求
鍛鋼冷軋輥具有更小的硬度范圍和整體硬度均勻性，因此對(duì)檢測(cè)儀器提出了更高的要求。但考慮到國(guó)內(nèi)硬度計(jì)、硬度塊的實(shí)際水平，因此定為：檢測(cè)硬度均勻度要求高的軋輥時(shí),可采用高精度數(shù)字顯示的D型或E型肖氏硬度計(jì)，其示值誤差應(yīng)不大于±2.0HS，重復(fù)性應(yīng)不大于2.0HS，標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊在硬度范圍大于75HSD時(shí)的均勻度應(yīng)≤1.2HSD；里氏硬度計(jì)的示值誤差應(yīng)不大于±9HL，重復(fù)性應(yīng)不大于9HL，標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊在硬度范圍大于760HL時(shí)的均勻度應(yīng)≤6HL。當(dāng)然，這可能還不能*需要，實(shí)際執(zhí)行中可以根據(jù)具體情況決定，這里只是給了一個(gè)基本的要求。給制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)留有一定余地，國(guó)內(nèi)硬度計(jì)制造商也可以達(dá)到。
5 明確了硬度計(jì)、硬度塊的檢定依據(jù)
目前，硬度計(jì)、硬度塊的檢定主要是JJG 346《肖氏硬度計(jì)》、JJG 347《標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊》、JJG 747《里氏硬度計(jì)》，本次修訂中，明確了硬度計(jì)、硬度塊的檢定依據(jù)，便于大家執(zhí)行。
6 提高了被測(cè)軋輥測(cè)試硬度表面粗糙度的要求
測(cè)試硬度表面粗糙度對(duì)硬度的測(cè)試是有一定影響的，但當(dāng)表面粗糙度達(dá)到1.6μm以下時(shí)，這種影響很小，至于具體數(shù)據(jù)，目前還沒(méi)有掌握，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)下一步進(jìn)行。如果測(cè)試表面粗糙度要求達(dá)到 0.8μm，我們認(rèn)為沒(méi)有必要，也沒(méi)有證據(jù)證明達(dá)到0.8μm的必要性。這只能造成浪費(fèi)、不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于鍛鋼冷軋工作輥，未注粗糙度一般應(yīng)達(dá)到Ra1.6，輥身粗糙度應(yīng)達(dá)到0.8μm以上，因此不存在問(wèn)題。在本次修訂中，在原有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上上了一個(gè)檔次，由原標(biāo)準(zhǔn)的3.2μm提高到Ra≤1.6μm。
7 考慮了冷、熱加工對(duì)試樣表面硬度的影響
軋輥在熱處理后，表面存有氧化膜層、脫碳層等，在加工過(guò)程中存在加工形變層，這些表層的硬度與其下面基體的硬度差距很大，在檢測(cè)硬度前要注意其影響。因此新修訂的標(biāo)準(zhǔn)的被測(cè)軋輥中增添了“在制備試樣表面時(shí)，應(yīng)盡量避免由于受熱、冷加工等對(duì)試樣表面硬度的影響”。
8 增加了對(duì)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求
要求現(xiàn)場(chǎng)不能有強(qiáng)烈振動(dòng)、嚴(yán)重粉塵、腐蝕性介質(zhì)或強(qiáng)磁場(chǎng)，這不僅僅是考慮測(cè)試的準(zhǔn)確性的問(wèn)題，同時(shí)也考慮到保護(hù)測(cè)試儀器、保護(hù)測(cè)試人員身心健康的問(wèn)題。尤其是數(shù)字式的高精測(cè)試儀器，對(duì)環(huán)境氛圍有一定要求，價(jià)格也較昂貴。職業(yè)健康安全環(huán)保意識(shí)國(guó)家極為重視，提到了很高的高度，這里也充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)。
9 輥身測(cè)試母線(xiàn)數(shù)做了調(diào)整
輥身直徑小于等于300mm的軋輥，輥身測(cè)試母線(xiàn)數(shù)確定為2條；輥身直徑大于300mm、小于等于500mm的軋輥，增加了一條輥身測(cè)試母線(xiàn)。這主要是考慮現(xiàn)代鍛鋼冷軋工作輥硬度均勻度要求很高的因素。同時(shí)對(duì)測(cè)試母線(xiàn)的分布做了規(guī)定。
10 增添了鍛鋼、鑄鐵、鑄鋼軋輥的HSD―HLD硬度對(duì)照表
在實(shí)際生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，必然涉及HS和HL的換算，GB/T 17394-1998中只規(guī)定了鋼和鑄鋼的HL和HSD的換算，而對(duì)于鑄鐵軋輥的HL和HSD的換算卻沒(méi)有涉及。其它軋輥生產(chǎn)廠、鋼廠、協(xié)會(huì)都有自己的對(duì)照表，由于材質(zhì)彈性模數(shù)不同，對(duì)照表也存在一定差異，不能通用。中鋼邢機(jī)具有完備的鑄鋼、鑄鐵、鍛鋼軋輥生產(chǎn)線(xiàn)，因此有條件針對(duì)現(xiàn)有材質(zhì)的鑄鋼、鑄鐵、鍛鋼軋輥，采用肖氏硬度基準(zhǔn)機(jī)和里氏硬度基準(zhǔn)機(jī)，進(jìn)行了大量的HLD和HSD的比對(duì)工作，得出它們的對(duì)照表，具有較高的使用價(jià)值，將之附于本標(biāo)準(zhǔn)中，僅供參考。
11 刪去了原標(biāo)準(zhǔn)中附錄C
原標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于比對(duì)輥的技術(shù)要求，如硬度均勻性和硬度穩(wěn)定性都比JJG347中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊的要求低，而且比對(duì)輥的購(gòu)置、更新成本高于標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊，限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用，因此在本次修訂中改用標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊作為標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度計(jì)的日常比對(duì)手段。
12 刪去了原標(biāo)準(zhǔn)中附錄A、附錄B，修改了附錄D
原標(biāo)準(zhǔn)中附錄A《C型肖氏硬度計(jì)主要技術(shù)參數(shù)》、附錄B《E型肖氏硬度計(jì)主要技術(shù)參數(shù)》在JJG346中已經(jīng)有詳細(xì)規(guī)定，因此在本次修訂中不予保留。
刪去了原標(biāo)準(zhǔn)中附錄D《硬度換算表》中的HRA及其數(shù)據(jù)，對(duì)布氏硬度HBW和維氏硬度HV數(shù)據(jù)做了進(jìn)一步修改和補(bǔ)充。
GB/T 13313國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修訂工作組
HT300S軋輥硬度計(jì)依據(jù)國(guó)標(biāo)進(jìn)行修正，肖氏誤差+-/1 HS
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