軋輥肖氏硬度試驗(yàn)方法的修訂說明

伴隨著我國理化檢測技術(shù)水平的提高，軋輥的硬度檢測已由原來單一的肖氏硬度發(fā)展到里氏硬度、超聲硬度、現(xiàn)場維氏硬度等多種試驗(yàn)方法，為軋輥生產(chǎn)廠家和用戶提供了多種選擇的可能。我們力爭通過此次修訂工作，使軋輥硬度試驗(yàn)方法國家標(biāo)準(zhǔn)能體現(xiàn)當(dāng)代軋輥硬度檢測水平及發(fā)展方向，能正確引導(dǎo)并推進(jìn)我國軋輥制造行業(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》、JJG 347－1991 《標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊》、JJG 747－99《里氏硬度計》。
3 增添了里氏硬度的表示、測試方法及其相關(guān)要求
隨著軋制技術(shù)的發(fā)展，用戶對軋材的板型、表面粗糙度的指標(biāo)要求越來越高，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)逐漸不能滿足這些要求。由于理化檢測技術(shù)的發(fā)展，各種新型的現(xiàn)場硬度檢測手段不斷增加，為軋輥生產(chǎn)廠家和用戶提供了多種選擇的可能性。在這些新型硬度檢測方法中，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，在實(shí)際的軋輥硬度檢測中具有很明顯的優(yōu)勢，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)場硬度檢測的現(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。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、被測軋輥、測試方法等方面僅增加了里氏硬度的相關(guān)內(nèi)容。
4 增加了檢測高精軋輥時對硬度計、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，因此對檢測儀器提出了更高的要求。但考慮到國內(nèi)硬度計、硬度塊的實(shí)際水平，因此定為：檢測硬度均勻度要求高的軋輥時,可采用高精度數(shù)字顯示的D型或E型肖氏硬度計，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時的均勻度應(yīng)≤1.2HSD；里氏硬度計的示值誤差應(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，這里只是給了一個基本的要求。給制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)留有一定余地，國內(nèi)硬度計制造商也可以達(dá)到。
5 明確了硬度計、硬度塊的檢定依據(jù)
目前，硬度計、硬度塊的檢定主要是JJG 346《肖氏硬度計》、JJG 347《標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊》、JJG 747《里氏硬度計》，本次修訂中，明確了硬度計、硬度塊的檢定依據(jù)，便于大家執(zhí)行。
6 提高了被測軋輥測試硬度表面粗糙度的要求
測試硬度表面粗糙度對硬度的測試是有一定影響的，但當(dāng)表面粗糙度達(dá)到1.6μm以下時，這種影響很小，至于具體數(shù)據(jù)，目前還沒有掌握，這項實(shí)驗(yàn)下一步進(jìn)行。如果測試表面粗糙度要求達(dá)到 0.8μm，我們認(rèn)為沒有必要，也沒有證據(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，因此不存在問題。在本次修訂中，在原有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上上了一個檔次，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，在檢測硬度前要注意其影響。因此新修訂的標(biāo)準(zhǔn)的被測軋輥中增添了“在制備試樣表面時，應(yīng)盡量避免由于受熱、冷加工等對試樣表面硬度的影響”。
8 增加了對測試現(xiàn)場的環(huán)境要求
要求現(xiàn)場不能有強(qiáng)烈振動、嚴(yán)重粉塵、腐蝕性介質(zhì)或強(qiáng)磁場，這不僅僅是考慮測試的準(zhǔn)確性的問題，同時也考慮到保護(hù)測試儀器、保護(hù)測試人員身心健康的問題。尤其是數(shù)字式的高精測試儀器，對環(huán)境氛圍有一定要求，價格也較昂貴。職業(yè)健康安全環(huán)保意識國家極為重視，提到了很高的高度，這里也充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)。
9 輥身測試母線數(shù)做了調(diào)整
輥身直徑小于等于300mm的軋輥，輥身測試母線數(shù)確定為2條；輥身直徑大于300mm、小于等于500mm的軋輥，增加了一條輥身測試母線。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。同時對測試母線的分布做了規(guī)定。
10 增添了鍛鋼、鑄鐵、鑄鋼軋輥的HSD―HLD硬度對照表
在實(shí)際生產(chǎn)和經(jīng)營活動中，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，而對于鑄鐵軋輥的HL和HSD的換算卻沒有涉及。其它軋輥生產(chǎn)廠、鋼廠、協(xié)會都有自己的對照表，由于材質(zhì)彈性模數(shù)不同，對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，因此有條件針對現(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的比對工作，得出它們的對照表，具有較高的使用價值，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)中對于比對輥的技術(shù)要求，如硬度均勻性和硬度穩(wěn)定性都比JJG347中對標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊的要求低，而且比對輥的購置、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)肖氏硬度計的日常比對手段。
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型肖氏硬度計主要技術(shù)參數(shù)》、附錄B《E型肖氏硬度計主要技術(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國家標(biāo)準(zhǔn)修訂工作組
 

HT300S軋輥硬度計依據(jù)國標(biāo)進(jìn)行修正，肖氏誤差+-/1 HS