不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)產(chan)品按交(jiao)貨形(xing)狀(zhuang)分(fen)類(lei)可(ke)分(fen)為(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)、不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶、不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管、不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)棒、不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)絲等。如(ru)果按照金(jin)相(xiang)組(zu)織分(fen)類(lei)則可(ke)分(fen)為(wei)以下五種(zhong)類(lei)型(xing):奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)、鐵(tie)素體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)、奧氏體(ti)(ti)-鐵(tie)素體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)、馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和沉(chen)淀硬化型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。各種(zhong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)材料都是以退火、調質、固溶(rong)、淬火或回火等各種(zhong)不(bu)(bu)同(tong)的熱處(chu)理狀(zhuang)態供貨的。
1 不銹鋼的(de)力(li)學性能
不銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)的(de)(de)力學(xue)性能(neng)十(shi)分重要,它關系到以不銹(xiu)鋼(gang)(gang)為原(yuan)料(liao)而進行的(de)(de)變形(xing)、沖(chong)壓、切削等加工的(de)(de)性能(neng)和質量。因(yin)此(ci),幾乎所有的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)都要求進行力學(xue)性能(neng)測試(shi)(shi)。力學(xue)性能(neng)測試(shi)(shi)方法(fa)主要分兩類,一類是拉伸(shen)試(shi)(shi)驗,一類是硬度試(shi)(shi)驗。
拉(la)(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)是(shi)將不銹鋼材(cai)(cai)料制成試(shi)樣,在拉(la)(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)機(ji)上(shang)將試(shi)樣拉(la)(la)至斷(duan)裂(lie),然后測(ce)定一項或幾項力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng),通常僅測(ce)定抗(kang)拉(la)(la)強度(du)(du)、屈(qu)服(fu)強度(du)(du)、斷(duan)后伸(shen)長率(lv)和(he)斷(duan)面收(shou)縮率(lv)。拉(la)(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)是(shi)金屬材(cai)(cai)料最基(ji)本的(de)力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)試(shi)驗(yan)方法,幾乎(hu)所有(you)的(de)金屬材(cai)(cai)料,只要對(dui)力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)有(you)要求,都規定了(le)拉(la)(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)。特(te)別是(shi)那些形狀(zhuang)不便于進行硬度(du)(du)試(shi)驗(yan)的(de)材(cai)(cai)料,拉(la)(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)成為唯一的(de)力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)檢測(ce)手(shou)段(duan)。
硬(ying)(ying)度(du)試驗(yan)是(shi)將一(yi)個硬(ying)(ying)質(zhi)壓頭按規(gui)定(ding)(ding)條件緩(huan)慢壓入試樣表面、然后測試壓痕深度(du)或尺寸,以此確定(ding)(ding)材料(liao)硬(ying)(ying)度(du)的(de)大(da)(da)小。硬(ying)(ying)度(du)試驗(yan)是(shi)材料(liao)力學(xue)性(xing)能試驗(yan)中最(zui)(zui)簡(jian)單、最(zui)(zui)迅速、最(zui)(zui)易于實施的(de)方法。硬(ying)(ying)度(du)試驗(yan)是(shi)非(fei)破壞性(xing)的(de),材料(liao)硬(ying)(ying)度(du)值與抗拉(la)強度(du)值之間有近似的(de)換算關(guan)系。材料(liao)的(de)硬(ying)(ying)度(du)值可以換算成抗拉(la)強度(du)值,這一(yi)點具(ju)有很(hen)大(da)(da)的(de)實用意義。
由于拉伸(shen)試(shi)驗(yan)(yan)不便于測試(shi),并且由硬(ying)度(du)(du)換(huan)算到強度(du)(du)很(hen)方便,因此人們越(yue)來越(yue)多(duo)地只(zhi)測試(shi)材(cai)料硬(ying)度(du)(du)而較少測試(shi)其強度(du)(du)。特別是由于硬(ying)度(du)(du)計制造技(ji)術的不斷進(jin)步和推陳出新(xin),一(yi)些原來無法直接(jie)測試(shi)硬(ying)度(du)(du)的材(cai)料,如不銹鋼(gang)管材(cai)、不銹鋼(gang)線材(cai)、極(ji)薄的不銹鋼(gang)材(cai)板和不銹鋼(gang)帶材(cai)等(deng),現在都已(yi)經可(ke)以直接(jie)測試(shi)硬(ying)度(du)(du)了。所以,存在一(yi)個硬(ying)度(du)(du)試(shi)驗(yan)(yan)逐(zhu)漸代替拉伸(shen)試(shi)驗(yan)(yan)的趨勢。
在不銹鋼材(cai)料的(de)國家標準中(zhong)大多數都(dou)同時(shi)規(gui)定(ding)了拉(la)伸試(shi)(shi)驗(yan)(yan)和(he)硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。小部分不便于(yu)進行(xing)硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)材(cai)料,例如不銹鋼管材(cai)和(he)線(xian)材(cai)只規(gui)定(ding)了拉(la)伸試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。在不銹鋼標準中(zhong),一(yi)般都(dou)規(gui)定(ding)了布、洛、維(wei)三(san)種硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方法,測定(ding)HB、HRB(或(huo)HRC)和(he)HV硬(ying)度(du)值,規(gui)定(ding)三(san)種硬(ying)度(du)值只測其一(yi)即可。
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和奧氏體—鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)通常(chang)都以(yi)固(gu)溶(rong)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)供(gong)(gong)貨(huo),鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)通常(chang)以(yi)退火狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)供(gong)(gong)貨(huo),標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)中規(gui)(gui)定(ding)了(le)(le)(le)這(zhe)些材(cai)料硬(ying)度(du)的(de)上限(xian)值(zhi)。馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)一(yi)部分以(yi)退火狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)供(gong)(gong)貨(huo),標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)中規(gui)(gui)定(ding)了(le)(le)(le)硬(ying)度(du)的(de)上限(xian)值(zhi),另一(yi)部分馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)以(yi)淬火及回火狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)供(gong)(gong)貨(huo),標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)中規(gui)(gui)定(ding)了(le)(le)(le)硬(ying)度(du)的(de)下限(xian)值(zhi)。沉淀硬(ying)化(hua)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)當以(yi)固(gu)溶(rong)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)供(gong)(gong)貨(huo)時,標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)中規(gui)(gui)定(ding)了(le)(le)(le)硬(ying)度(du)的(de)上限(xian)值(zhi),以(yi)時效(xiao)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)供(gong)(gong)貨(huo)時,標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)中規(gui)(gui)定(ding)了(le)(le)(le)硬(ying)度(du)的(de)下限(xian)值(zhi)。總之,各種牌號不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材(cai)料的(de)硬(ying)度(du)被(bei)規(gui)(gui)定(ding)為(wei)不(bu)高于某個硬(ying)度(du)值(zhi)或不(bu)低于某個硬(ying)度(du)值(zhi)。
中(zhong)(zhong)國(guo)標準GB/T 4239《不(bu)銹鋼和(he)耐熱鋼冷(leng)軋鋼帶》規定了不(bu)銹鋼冷(leng)軋帶材(cai)的力(li)學性能(neng),如表一(yi)~表六所示。標準中(zhong)(zhong)規定:硬度(du)檢驗要根據(ju)帶材(cai)的尺寸和(he)狀態(tai)選擇(ze)其(qi)中(zhong)(zhong)一(yi)種方法。
表一 固溶處理的(de)(de)奧氏體(ti)不銹鋼帶的(de)(de)力學性能要求
牌號
|
拉伸試驗
|
硬度試驗
|
σ0.2
MPa
|
σb
MPa
|
δ5
%
|
HRB
|
HV
|
不小于
|
不(bu)大于
|
1Cr17Mn6Ni5N
|
245
|
635
|
40
|
100
|
253
|
1Cr18Mn8Ni5N
|
245
|
590
|
40
|
95
|
218
|
2Cr13Mn9Ni4
|
-
|
590
|
40
|
-
|
-
|
1Cr17Ni7
|
205
|
520
|
40
|
90
|
200
|
1Cr17Ni8
|
205
|
570
|
45
|
90
|
200
|
1Cr18Ni9
|
205
|
520
|
40
|
90
|
200
|
1Cr18Ni9Si3
|
205
|
520
|
40
|
95
|
218
|
0Cr18Ni9
|
205
|
520
|
40
|
90
|
200
|
00Cr19Ni10
|
175
|
480
|
40
|
90
|
200
|
0Cr19Ni9N
|
275
|
550
|
35
|
95
|
220
|
0Cr19Ni10NbN
|
345
|
685
|
35
|
100
|
260
|
00Cr18Ni10N
|
245
|
550
|
40
|
95
|
220
|
1Cr18Ni12
|
175
|
480
|
40
|
90
|
200
|
0Cr23Ni13
|
206
|
520
|
40
|
90
|
200
|
0Cr25Ni20
|
205
|
520
|
40
|
90
|
200
|
0Cr17Ni12Mo2
|
205
|
520
|
40
|
90
|
200
|
00Cr17Ni14Mo2
|
175
|
480
|
40
|
90
|
200
|
0Cr17Ni12Mo2N
|
275
|
550
|
35
|
95
|
200
|
00Cr17Ni13Mo2N
|
245
|
550
|
40
|
95
|
200
|
0Cr18Ni12Mo2Cu2
|
205
|
520
|
40
|
90
|
200
|
00Cr18Ni14Mo2Cu2
|
175
|
480
|
40
|
90
|
200
|
0Cr19Ni13Mo3
|
205
|
520
|
40
|
90
|
200
|
00Cr19Ni13Mo3
|
175
|
480
|
40
|
90
|
200
|
0Cr18Ni16Mo5
|
175
|
480
|
40
|
90
|
200
|
0Cr18Ni10Ti
|
205
|
540
|
40
|
90
|
200
|
1Cr18Ni9Ti
|
205
|
540
|
40
|
90
|
200
|
0Cr18Ni11Nb
|
205
|
520
|
40
|
90
|
200
|
0Cr18Ni13Si4
|
205
|
520
|
40
|
95
|
218
|
表二 固溶處(chu)理奧氏體——鐵素(su)體型(xing)不銹鋼帶的力學性能要求
牌(pai)號
|
拉伸(shen)試(shi)驗
|
硬度(du)試驗(yan)
|
σ0.2
MPa
|
σb
MPa
|
δ5
%
|
HRC
|
HV
|
不小于
|
不大于
|
0Cr26Ni5Mo2
|
390
|
590
|
18
|
29
|
292
|
00Cr24Ni6Mo3N
|
450
|
620
|
18
|
32
|
320
|
表三 退火(huo)處理的(de)鐵素體(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼帶(dai)的(de)力學性能要求
牌號
|
拉伸試驗
|
硬度試驗
|
彎曲試驗
|
σ0.2
MPa
|
σb
MPa
|
δ5
%
|
HRB
|
HV
|
180°
|
不小于
|
不大于
|
0Cr13A1
|
175
|
410
|
20
|
88
|
200
|
d=a
|
00Cr12
|
195
|
365
|
22
|
88
|
200
|
d=2a
|
1Cr15
|
205
|
450
|
22
|
88
|
200
|
d=2a
|
1Cr17
|
205
|
450
|
22
|
88
|
200
|
d=2a
|
00Cr17
|
175
|
365
|
22
|
88
|
200
|
d=2a
|
1Cr17Mo
|
205
|
450
|
22
|
88
|
200
|
d=2a
|
00Cr17Mo
|
245
|
410
|
20
|
96
|
230
|
d=2a
|
00Cr18Mo2
|
245
|
410
|
20
|
96
|
230
|
d=2a
|
00Cr30Mo2
|
295
|
450
|
22
|
95
|
220
|
d=2a
|
00Cr27Mo
|
245
|
410
|
22
|
90
|
200
|
d=2a
|
注(zhu):d—彎心(xin)直徑;a—鋼帶厚度。
表四 退火處(chu)理(li)的馬(ma)氏體(ti)不銹鋼帶的力學性能要(yao)求
牌號(hao)
|
拉伸試驗
|
硬度試(shi)驗
|
彎曲試驗
|
σ0.2
MPa
|
σb
MPa
|
δ5
%
|
HRB
|
HV
|
180°
|
不小于
|
不大于
|
1Cr12
|
205
|
440
|
20
|
93
|
210
|
d=2a
|
0Cr13
|
205
|
410
|
20
|
88
|
210
|
d=2a
|
1Cr13
|
205
|
440
|
20
|
93
|
200
|
d=2a
|
2Cr13
|
225
|
520
|
18
|
97
|
234
|
-
|
3Cr13
|
225
|
540
|
18
|
99
|
247
|
-
|
3Cr16
|
225
|
520
|
18
|
100
|
253
|
-
|
7Cr17
|
245
|
590
|
15
|
HRC≤25
|
269
|
-
|
注(zhu): d—彎心直(zhi)徑;a—鋼帶厚度。
表五 淬火(huo)回火(huo)處(chu)理的馬氏體不(bu)銹鋼帶的力學(xue)性能要(yao)求
牌號(hao)
|
HRC
|
3Cr13
|
≥40
|
7Cr17
|
≥40
|
表六 固溶處理的沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)板帶(dai)的力學性能要求
牌號
|
熱處理
種類
|
拉伸試(shi)驗
|
硬度(du)試驗
|
σ0.2
MPa
|
σb
MPa
|
δ5
%
|
HRC
|
HRB
|
HV
|
0Cr17Ni7A1
|
固溶
|
≤380
|
≤1030
|
≥20
|
-
|
≤92
|
≤200
|
565℃時效
|
≥960
|
≥1140
|
a≤3.0mm
≥3
a>3.0mm
≥5
|
≥35
|
-
|
≥345
|
510℃時效(xiao)
|
≥1030
|
≥1225
|
a≤3.0mm
不規定
a>3.0mm
≥4
|
≥40
|
-
|
≥392
|
注:a—鋼帶厚度。
2 不銹鋼材料按熱處理狀態(tai)(或硬度)的(de)分級
在全世界的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)產(chan)品中(zhong)75%是不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)和不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)材(cai),其中(zhong)冷軋不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)和不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)又占80%以上(shang)。不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)帶(dai)材(cai)料主(zhu)要用(yong)于沖壓加(jia)(jia)工,有(you)一些還被用(yong)于制造焊接不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管,這些加(jia)(jia)工都要求材(cai)料具有(you)合(he)適的(de)(de)硬度(du),只有(you)這樣才(cai)能(neng)保證材(cai)料的(de)(de)沖壓性能(neng)和變形性能(neng)。
在(zai)中(zhong)國的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)標準中(zhong),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)板和(he)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)帶材料(liao)基本上沒有按硬度(du)(du)(調質度(du)(du))進(jin)行分(fen)(fen)級(ji),這一點與國外標準是有差(cha)距的(de)(de)(de),使(shi)沖壓(ya)加工在(zai)材料(liao)的(de)(de)(de)采用(yong)上缺乏(fa)選(xuan)擇空間。其實通(tong)過一定的(de)(de)(de)冷(leng)軋變形程度(du)(du)和(he)冷(leng)軋后熱處理(li)程度(du)(du)的(de)(de)(de)適當配合,可(ke)以在(zai)廣泛的(de)(de)(de)范圍內滿足用(yong)戶(hu)在(zai)材料(liao)力(li)學性能方面(mian)的(de)(de)(de)要求(qiu),冷(leng)軋不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)板和(he)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)帶材料(liao)可(ke)以根據用(yong)戶(hu)在(zai)加工上的(de)(de)(de)要求(qiu)按硬度(du)(du)分(fen)(fen)成更(geng)多的(de)(de)(de)級(ji)別。
美(mei)國標準(zhun)ASTM A666-1966b《退火(huo)或冷加工奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)薄板(ban)、鋼(gang)帶(dai)、厚板(ban)和扁鋼(gang)》中就(jiu)將不(bu)銹(xiu)鋼(gang)板(ban)和不(bu)銹(xiu)鋼(gang)帶(dai)材(cai)按硬(ying)度(du)分為退火(huo)、1/16硬(ying)、1/8硬(ying)、1/4硬(ying)、1/2硬(ying)和全硬(ying)等級別,對于每(mei)一硬(ying)度(du)級別的材(cai)料,都分別規定(ding)了(le)力學性能方面(mian)的要(yao)求,如表七所示。
表七 力學性能要求
牌(pai) 號
|
抗拉強度
最小MPa
|
屈服強(qiang)度(du)
最(zui)小(xiao)MPa
|
伸長率(lv),50mm或2in,最(zui)小,%
|
硬度,最大
|
HB
|
HRB
|
退(tui) 火
|
201-2
201-2
202
-
205
301
302
304
304L
304N
304LN
316
316L
316N
XM-11
XM-14
|
S201001級
S201002級
S20200
S20400
S20500
S30100
S30200
S30400
S30403
S30451
S30453
S31600
S31603
S31651
S21904
薄板
鋼帶(dai)
厚板
S21460
|
655
655
620
655
790
515
515
515
485
550
515
515
485
550
690
620
725
|
260
310
260
330
450
205
205
205
170
240
205
205
170
240
415
345
380
|
40
40
40
35
40
40
40
40
40
30
40
40
40
35
40
45
40
|
217
241
241
241
255
217
201
201
201
217
217
217
217
217
-
-
-
|
95
100
-
100
100
95
92
92
92
95
95
95
95
95
-
-
-
|
|
牌 號(hao)
|
抗拉(la)強(qiang)度
最小MPa
|
屈服(fu)強度
最小MPa
|
伸長(chang)率,50mm或2in,最小,%
|
<0.015in
|
0.015~0.030in
|
>0.030in
|
1/16硬
|
201
205
301
302
304
304L
304N
304LN
316
316L
316N
|
S20100
PSS
FB
S20500
S30100
S30200
PSS
FB
S30400
PSS
FB
S30403
S30451
S30453
S31600
PSS
FB
S31603
S31651
|
655
515
790
620
585
620
550
620
550
620
620
585
620
585
620
|
310
275
450
310
310
310
310
310
310
310
310
310
310
310
310
|
40
-
40
40
40
-
35
-
40
40
40
35
-
35
35
|
40
-
40
40
40
-
35
-
40
40
40
35
-
35
35
|
40
40
40
40
40
40
35
40
40
40
40
35
40
35
35
|
1/8硬(ying)
|
201
205
301
302
304
304L
304N
304LN
316
316L
316N
|
S20100
S20500
S30100
S30200
S30400
S30403
S30451
S30453
S31600
S31603
S31651
|
390
790
690
690
690
690
690
690
690
690
690
|
380
450
380
380
380
380
380
380
380
380
380
|
45
40
40
35
35
30
37
33
30
25
32
|
45
40
40
35
35
30
37
33
30
25
32
|
45
40
40
35
35
30
37
33
30
25
32
|
1/4硬
|
201
202
-
205
301
302
304
304L
304N
304LN
316
316L
316N
XM-11
|
S20100
S20200
S20400
S20500
S30100
S30200
S30400
S30403
S30451
S30453
S31600
S31603
S31651
S21904
|
860
860
965
860
860
860
860
860
860
860
860
860
860
895
|
515
515
960
515
515
515
515
515
515
515
515
515
515
795
|
25
12
20
45
25
10
10
8
12
10
10
8
12
15
|
25
12
20
45
25
10
10
8
12
10
10
8
12
15
|
25
-
20
45
25
10
12
10
12
12
10
8
12
-
|
1/2硬(ying)
|
201
205
301
302
304
304L
304N
|
S20100
S20500
S30100
S30200
S30400
S30403
S30451
|
1035
1035
1035
1035
1035
1035
1035
|
760
760
760
760
760
760
760
|
15
15
15
9
6
5
6
|
18
18
18
10
7
6
6
|
18
18
18
10
7
6
8
|
1/2硬
|
304LN
316
316L
316L
|
S30453
S31600
S31603
S31651
|
1035
1035
1035
1035
|
760
760
760
760
|
6
6
5
6
|
7
7
6
8
|
7
7
6
8
|
3/4硬
|
201
205
301
302
|
S20100
S20500
S30100
S30200
|
1205
1205
1205
1205
|
930
930
930
930
|
10
15
10
5
|
12
15
12
6
|
12
15
12
6
|
全硬
|
201
|
S20100
|
1275
|
965
|
8
|
9
|
9
|
205
301
302
|
S20500
S30100
S30200
|
1275
1275
1275
|
965
965
965
|
10
8
3
|
10
9
4
|
10
9
4
|
|
|
|
|
|
|
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|
在美國標準ASTM A276-1996《不銹鋼棒材和型鋼》中。對(dui)于不銹鋼棒材也按不同(tong)的(de)熱處理(li)狀(zhuang)態(tai)分(fen)為(wei)若(ruo)干個(ge)硬度級別,例如(ru):A(退火(huo)(huo))、H(低溫淬火(huo)(huo)+回火(huo)(huo))、T(高溫淬火(huo)(huo)+回火(huo)(huo))、S(相(xiang)對(dui)較小的(de)冷加(jia)工)、B(相(xiang)對(dui)較大的(de)冷加(jia)工)等,不同(tong)狀(zhuang)態(tai)的(de)棒材都(dou)規(gui)定(ding)了不同(tong)的(de)拉伸試驗(yan)和硬度試驗(yan)數值。
3 不銹鋼(gang)硬度的檢測方法
在美國(guo)的(de)金屬材料標準中,關(guan)于硬度試(shi)驗(yan)(yan),有一個突出的(de)特點,就是(shi)優先采用(yong)洛氏硬度試(shi)驗(yan)(yan),輔之(zhi)以布氏硬度試(shi)驗(yan)(yan),很少采用(yong)維(wei)氏硬度試(shi)驗(yan)(yan),美國(guo)方面(mian)認為,維(wei)氏硬度試(shi)驗(yan)(yan)主要應(ying)該用(yong)于金屬研(yan)究和薄小零件的(de)測試(shi)。
中國和日本的(de)標準都是三種(zhong)(zhong)硬度試驗同時(shi)采用(yong),用(yong)戶可根據材料(liao)的(de)厚(hou)度和狀態(tai)以(yi)及自身條件選用(yong)其中一(yi)種(zhong)(zhong)來測試不銹鋼材料(liao)。
日本(ben)不銹鋼(gang)標(biao)準(zhun)中關于拉伸試驗(yan)和硬度試驗(yan)方面的規定與中國相應標(biao)準(zhun)表格相同,數值相近,這里(li)能(neng)看(kan)到中國標(biao)準(zhun)參照采(cai)用日本(ben)標(biao)準(zhun)的痕跡。
在不銹鋼硬(ying)度檢(jian)測(ce)方面,洛(luo)氏硬(ying)度計是一(yi)個值(zhi)得優先采(cai)用(yong)的儀(yi)器,它設備(bei)簡單,易于操作,無(wu)需專業(ye)檢(jian)驗員(yuan),可以直接(jie)讀出(chu)硬(ying)度值(zhi),試(shi)驗效率高,十分適(shi)合(he)工廠(chang)使用(yong)。
關于(yu)采用(yong)洛氏硬(ying)度(du)計進(jin)行不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)硬(ying)度(du)的(de)檢測,在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)標(biao)準中一(yi)般只規(gui)定(ding)了HRC和HRB兩個標(biao)尺。對于(yu)退火的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料,一(yi)般都(dou)對應(ying)于(yu)每(mei)(mei)一(yi)個牌(pai)號(hao)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)品種規(gui)定(ding)了硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)應(ying)不(bu)(bu)大(da)于(yu)某一(yi)個HRB值(zhi)(zhi),一(yi)般在(zai)88-96HRB范(fan)圍(wei)(wei)內(nei)。而(er)對于(yu)淬火回火的(de)馬(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),一(yi)般都(dou)對應(ying)于(yu)每(mei)(mei)一(yi)個牌(pai)號(hao)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)品種,規(gui)定(ding)了硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)不(bu)(bu)小于(yu)某一(yi)個HRC值(zhi)(zhi),一(yi)般在(zai)32-46HRC范(fan)圍(wei)(wei)內(nei)。
在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)標準(zhun)(zhun)中只(zhi)(zhi)規(gui)定了采用(yong)洛(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)計(ji)HRB和HRC標尺。其實表(biao)(biao)面(mian)洛(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)計(ji)也完全(quan)可以(yi)應用(yong)于(yu)檢測(ce)(ce)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。因為它的(de)原(yuan)理與洛(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)計(ji)完全(quan)相同(tong),只(zhi)(zhi)是(shi)試驗力較(jiao)小而已。并且其硬(ying)度(du)(du)(du)(du)值可以(yi)很方便地換(huan)算成HRB、HRC或者布(bu)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)HB、維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)HV。相應的(de)換(huan)算表(biao)(biao)在本(ben)公司的(de)網站中可以(yi)找(zhao)到,這些換(huan)算表(biao)(biao)來源(yuan)于(yu)美國(guo)標準(zhun)(zhun)ASTM或國(guo)際標準(zhun)(zhun)ISO。對(dui)(dui)于(yu)薄壁細(xi)(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)、薄不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)板(ban)、薄不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)帶、細(xi)(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)線等,采用(yong)表(biao)(biao)面(mian)洛(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)計(ji)會非常方便。特別是(shi)本(ben)公司最(zui)新(xin)研制的(de)便攜式表(biao)(biao)面(mian)洛(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)計(ji)、管(guan)材洛(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)計(ji),可以(yi)對(dui)(dui)薄至0.05mm的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)板(ban)、不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)帶以(yi)及細(xi)(xi)到?4.8mm的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)進行快速(su)、準(zhun)(zhun)確的(de)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)檢測(ce)(ce),使得過去在國(guo)內難以(yi)解(jie)(jie)決的(de)問題(ti)迎(ying)刃而解(jie)(jie)。
下面(mian)分別介(jie)紹各種不(bu)(bu)同(tong)形狀不(bu)(bu)銹鋼的硬度檢測(ce)方法。
3.1不銹鋼板、不銹鋼帶
不銹(xiu)鋼(gang)板包括熱軋板和冷軋板。厚度(du)(du)(du)大(da)于(yu)1.2mm的不銹(xiu)鋼(gang)板帶的硬度(du)(du)(du)測(ce)試采(cai)用洛(luo)氏硬度(du)(du)(du)計,測(ce)試HRB、HRC硬度(du)(du)(du)。厚度(du)(du)(du)在(zai)0.2~1.2mm 的不銹(xiu)鋼(gang)板帶采(cai)用表面(mian)洛(luo)氏硬度(du)(du)(du)計測(ce)試HRT或HRN硬度(du)(du)(du)。厚度(du)(du)(du)小于(yu)0..2mm的不銹(xiu)鋼(gang)板帶,采(cai)用表面(mian)洛(luo)氏硬度(du)(du)(du)計配合(he)金剛石點砧座,測(ce)試HR30Tm硬度(du)(du)(du)。
對(dui)于(yu)厚度0.3~6mm的(de)退火不銹(xiu)鋼(gang)板、不銹(xiu)鋼(gang)帶(dai),也可以(yi)(yi)采用W-B92型(xing)韋氏硬度計,這種(zhong)儀器測試快速,簡便,可以(yi)(yi)在生(sheng)產線上(shang)對(dui)運(yun)動中(zhong)的(de)鋼(gang)帶(dai)進(jin)行(xing)測試。十分適于(yu)對(dui)退火不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)料進(jin)行(xing)現場(chang)合格檢驗(yan)。
3.2不銹鋼管
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)包括接(jie)焊不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)和冷拔不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)。內徑(jing)(jing)大(da)(da)于(yu)(yu)?30mm,壁厚(hou)大(da)(da)于(yu)(yu)1.2mm的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan),采用(yong)(yong)(yong)洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)計,測試(shi)(shi)HRB、HRC硬(ying)度(du)。內徑(jing)(jing)大(da)(da)于(yu)(yu)?30mm,壁厚(hou)小于(yu)(yu)1.2mm的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan),采用(yong)(yong)(yong)表面(mian)洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)計,測試(shi)(shi)HRT或(huo)HRN硬(ying)度(du)。內徑(jing)(jing)小于(yu)(yu)?30mm,大(da)(da)于(yu)(yu)?4.8mm的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan),采用(yong)(yong)(yong)管(guan)(guan)材專用(yong)(yong)(yong)洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)計,測試(shi)(shi)HR15T硬(ying)度(du)。當管(guan)(guan)材內徑(jing)(jing)大(da)(da)于(yu)(yu)?30mm時,還(huan)可以用(yong)(yong)(yong)洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)或(huo)表面(mian)洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)計測試(shi)(shi)管(guan)(guan)材內表面(mian)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)。
對(dui)于內(nei)徑在?6.0mm以上,壁(bi)厚在6mm以下的退火不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)材,可以采用(yong)W-B92型韋氏硬度(du)計,它測試非常快速、簡(jian)便,適于對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)材做快速無損的合格檢驗。
3.3不銹鋼棒
對于(yu)直徑(jing)小(xiao)于(yu)?180mm的不銹鋼棒可以采用洛氏硬度(du)(du)計,測試HRB或HRC硬度(du)(du)。
3.4不銹鋼(gang)絲
對于直(zhi)徑(jing)大于?2.0mm的不銹(xiu)鋼(gang)絲,可以采(cai)用表(biao)面洛氏硬(ying)度計(ji)測試(shi)HRT或HRN硬(ying)度。
3.5關(guan)于曲(qu)面(mian)材料硬度值的修(xiu)正
對于(yu)不(bu)銹鋼管、棒、絲材料,由于(yu)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)曲(qu)率(lv)半徑不(bu)同,測量的(de)(de)洛氏硬(ying)度值(zhi)會產生一些偏差(cha),曲(qu)率(lv)半徑越小,偏差(cha)就(jiu)會越大。因此國家(jia)標準(zhun)規定,要(yao)根據試(shi)(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)曲(qu)率(lv)半徑對測量值(zhi)進行修(xiu)正(zheng),凸柱面的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)要(yao)加上一個(ge)數(shu)值(zhi),凹柱面的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)要(yao)減(jian)去一個(ge)數(shu)值(zhi),相應的(de)(de)硬(ying)度值(zhi)修(xiu)正(zheng)表在國家(jia)標準(zhun)和(he)儀器的(de)(de)使用說明書都可以找(zhao)到。修(xiu)正(zheng)后的(de)(de)硬(ying)度值(zhi)都被(bei)折(zhe)算到相同條件下平面試(shi)(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)硬(ying)度值(zhi),這樣(yang)的(de)(de)數(shu)值(zhi)就(jiu)可以做相互比較了。
4 關于(yu)不銹鋼帶生產過程中(zhong)的在線硬度檢測
在不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)帶的(de)(de)(de)生產(chan)過程中(zhong),有(you)一個(ge)十分重要(yao)的(de)(de)(de)工(gong)序,這(zhe)就是(shi)(shi)退火處理。不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)退火處理通常是(shi)(shi)在連(lian)續退火機組上進行(xing)的(de)(de)(de),不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)帶以(yi)某一速(su)度(du)(du)連(lian)續運(yun)動(dong),不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)主要(yao)依*改(gai)變運(yun)動(dong)速(su)度(du)(du)或調(diao)節退火爐溫度(du)(du)來(lai)調(diao)整。不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)帶材的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)是(shi)(shi)一項十分重要(yao)的(de)(de)(de)質量指標(biao)。它關系到以(yi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)帶為原料的(de)(de)(de)沖(chong)壓、焊管及其他變形或不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)變形加工(gong)的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)質量和工(gong)作(zuo)效(xiao)率。如何能在不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)停(ting)機的(de)(de)(de)條件下,在生產(chan)現場快(kuai)速(su)無(wu)損地檢測不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)帶的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du),通過現場調(diao)整工(gong)藝(yi)參數保證最終產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)在規定范圍之內。這(zhe)是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)帶生產(chan),以(yi)及冷軋鋼(gang)(gang)帶生產(chan)中(zhong)一項亟待解決的(de)(de)(de)難題。
沈(shen)陽(yang)天星試(shi)驗(yan)儀(yi)器(qi)(qi)有(you)限(xian)公司最新生產(chan)的(de)(de)W-B92型韋氏硬(ying)(ying)度(du)計(ji)較好地(di)解決(jue)了這一(yi)問(wen)題(ti)。這種儀(yi)器(qi)(qi)有(you)20個(ge)(ge)刻度(du),它(ta)(ta)采(cai)用(yong)洛(luo)氏硬(ying)(ying)度(du)值為55HRB的(de)(de)校準洛(luo)氏硬(ying)(ying)度(du)塊來校正儀(yi)器(qi)(qi),這一(yi)硬(ying)(ying)度(du)值被設(she)定(ding)(ding)在(zai)儀(yi)器(qi)(qi)5HW的(de)(de)位置,這種儀(yi)器(qi)(qi)可(ke)以當(dang)作一(yi)臺(tai)簡單(dan)的(de)(de)HRB洛(luo)氏硬(ying)(ying)度(du)計(ji)來使用(yong)。它(ta)(ta)可(ke)以有(you)效(xiao)地(di)區分退火不銹(xiu)鋼(gang)帶的(de)(de)軟(ruan)態、1/8硬(ying)(ying)、1/4硬(ying)(ying)、1/2硬(ying)(ying)及全(quan)硬(ying)(ying)狀態。儀(yi)器(qi)(qi)重量不到(dao)1kg,它(ta)(ta)象一(yi)把(ba)鉗子一(yi)樣(俗稱鉗式硬(ying)(ying)度(du)計(ji)或(huo)硬(ying)(ying)度(du)鉗),在(zai)鋼(gang)帶上(shang)卡(ka)一(yi)下(xia)即可(ke)。測試(shi)后(hou)在(zai)鋼(gang)帶上(shang)只留下(xia)一(yi)個(ge)(ge)極小的(de)(de)壓痕(hen),這個(ge)(ge)壓痕(hen)既不影響(xiang)外觀(guan),又不影響(xiang)使用(yong),可(ke)認為是無損檢測。整個(ge)(ge)操作過(guo)程只需要1秒鐘時間。這種儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)采(cai)用(yong)可(ke)以有(you)效(xiao)地(di)解決(jue)不銹(xiu)鋼(gang)帶硬(ying)(ying)度(du)的(de)(de)在(zai)線(xian)檢測,在(zai)線(xian)控制問(wen)題(ti)。可(ke)以有(you)效(xiao)地(di)提(ti)高(gao)不銹(xiu)鋼(gang)帶產(chan)品的(de)(de)合格率,降低不銹(xiu)鋼(gang)帶產(chan)品硬(ying)(ying)度(du)的(de)(de)分散性,提(ti)高(gao)工(gong)廠的(de)(de)質(zhi)量管理(li)水(shui)平(ping)。我們相信這種新改(gai)進的(de)(de)W-B92型韋氏硬(ying)(ying)度(du)計(ji),在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)加工(gong)行(xing)業一(yi)定(ding)(ding)會(hui)受到(dao)廣泛的(de)(de)歡(huan)迎(ying)。