冷軋薄鋼板、鋼帶的硬度檢測

    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)分級的，不同硬度的材料，用于不同的加工方法，國家標準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，P級用于普通沖壓，S級用于濃度沖壓，Z級用于蕞濃度沖壓。中國冶金標準YB/T 5059-1993《低碳鋼冷軋鋼帶》將薄鋼板按硬度分為五級，即：TR（特級）、R（軟）、BR（半軟）、DY（低硬）和Y（冷硬）。其實通過一定的冷軋變形程度和冷軋后熱處理的恰當配合，可以在廣泛的范圍內(nèi)滿足用戶關(guān)于材料力學性能方面的要求。冷軋薄板根據(jù)用戶加工上的要求可以分成更多的級別。例如：日本工業(yè)標準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，還細分為退火、標準調(diào)質(zhì)、1/8硬、1/4硬、1/2硬、全硬等級別。

    在冷軋薄板力學性能的檢測方面，一些標準只規(guī)定了拉伸試驗，另一些標準除拉伸試驗外還規(guī)定了硬度試驗。

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

    日本標準JIS G3141-1996《冷軋?zhí)妓劁撲摪搴弯搸А罚ㄔ摌藴手邪死滠埍′摪搴弯搸В┮?guī)定了拉伸試驗，也規(guī)定了硬度試驗，該標準的力學性能要求如下：

    表二：標準調(diào)質(zhì)和退火的鋼板、鋼帶的拉伸試驗質(zhì)

    表三：標準調(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，原則上不進行拉伸試驗。

    表四：1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬材料的拉伸試驗值勤。

    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。

    英國標準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》對冷軋板分級為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）。這項標準的力學性能要求如表六所示：

    表六：鋼材交貨時的力學性能

    注：1）窄鋼帶交貨應符合，或者硬度和彎曲試驗，或者拉伸和彎曲試驗，但硬度和拉伸試驗不應同時進行。
2） 對于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HV或抗拉強度可以提高20MPa。
3） 牌號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性能可以通過拉伸試驗來檢測，也可以通過硬度試驗來檢測。由于硬度試驗設(shè)備簡單、易于掌握，試驗效率高，并且金屬硬度與強度之間有一定的對應關(guān)系，所以硬度檢測是確定材料力學性能的更方便的方法。冷軋薄板的硬度檢測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)品的廠家對原材料進行力學性能的復檢。

    日本工業(yè)標準JIS G3141-1996規(guī)定的硬度試驗是洛氏硬度HRB和維氏硬度HV。維氏硬度試驗用于冷軋薄板毫無總是洛氏硬度HRB卻不適用于測試薄板材料。因為當板材厚度小于2mm時，測試HRB硬度可能會因為發(fā)生“測砧效應”而使測量的硬度值失準。對于薄板材料，可以測試表面洛氏硬度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，配一個金剛點砧座，就可測試薄至0.05mm冷軋薄板帶材料的硬度。

這種應用完全可以取代維氏硬度計，使冷軋薄板材料的力學性能檢測實現(xiàn)快速、簡便、經(jīng)濟