不锈钢硬度的检测方法

umpire · 发表于 2007-7-25 14:31:09

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不锈钢硬度的检测方法

   不锈钢产品按交货形状分类可分为不锈钢板、不锈钢带、不锈钢管、不锈钢棒、不锈钢丝等。如果按照金相组织分类则可分为以下五种类型：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体－铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。各种不锈钢材料都是以退火、调质、固溶、淬火或回火等各种不同的热处理状态供货的。

1、不锈钢的力学性能
   不锈钢材料的力学性能十分重要，它关系到以不锈钢为原料而进行的变形、冲压、切削等加工的性能和质量。因此，几乎所有的不锈钢材料都要求进行力学性能测试。力学性能测试方法主要分两类，一类是拉伸试验，一类是硬度试验。
   拉伸试验是将不锈钢材料制成试样，在拉伸试验机上将试样拉至断裂，然后测定一项或几项力学性能，通常仅测定抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率。
   硬度试验是将一个硬质压头按规定条件缓慢压入试样表面、然后测试压痕深度或尺寸，以此确定材料硬度的大小。硬度试验是材料力学性能试验中最简单、最迅速、最易于实施的方法。硬度试验是非破坏性的，材料硬度值与抗拉强度值之间有近似的换算关系。
      由于拉伸试验不便于测试，并且由硬度换算到强度很方便，因此人们越来越多地只测试材料硬度而较少测试其强度。特别是由于硬度计制造技术的不断进步和推陈出新，一些原来无法直接测试硬度的材料，如不锈钢管材、不锈钢丝材、极薄的不锈钢材板和不锈钢带材等，现在都已经可能直接测试硬度了。所以，存在一个硬度试验逐渐代替拉伸试验的趋势。
   在不锈钢材料的国家标准中大多数都同时规定了拉伸试验和硬度试验。对于那些不便于进行硬度试验的材料，例如不锈钢管材和丝材就只规定了拉伸试验。在不锈钢标准中，一般都规定了布、洛、维三种硬度试验方法，测定HB、HRB（或HRC）和HV硬度值，规定三种硬度值只测其一即可不锈钢硬度的检测方法。
   在美国的金属材料标准中，关于硬度试验，有一个突出的特点，就是优先采用洛氏硬度试验，辅之以布氏硬度试验，很少采用维氏硬度试验，美国方面认为，维氏硬度试验主要应该用于金属研究和薄小零件的测试。
   中国和日本的标准都是三种硬度试验同时采用，用户可根据材料的厚度和状态以及自身条件选用其中一种来测试不锈钢材料。
   日本不锈钢标准中关于拉伸试验和硬度试验方面的规定与中国相应标准表格相同，数值相近，这里能看到中国标准参照采用日本标准的痕迹。
   在不锈钢硬度检测方面，洛氏硬度计是一个值得优先采用的仪器，它设备简单，易于操作，无需专业检验员，可以直接读出硬度值，试验效率高，十分适合工厂使用。
      关于采用洛氏硬度计进行不锈硬度的检测，在不锈钢标准中一般只规定了HRC和HRＢ两个标尺。对于退火的不锈钢材料，一般都对应于每一个牌号的不锈钢品种规定了硬度值应不大于某一个HRB值，一般在８８－９６HRB范围内。而对于淬火回火的马氏体不锈钢，一般都对应于每一个牌号的不锈钢品种，规定了硬度值不小于某一个HRC值，一般在32－46HRC范围内。
      在不锈钢标准中只规定了采用洛氏硬度计HRB和HRC标尺。其实表面洛氏硬度计也完全可以应用于检测不锈钢。因为它的原理与洛氏硬度计完全相同，只是试验力较小而已。并且其硬度值可以很方便地换算成HRB、HRC或者布氏硬度HB、维氏硬度HV。相应的换算表在本公司的网站中可以找到，这些换算表来源于美国标准ASTM或国际标准ISO。对于薄壁细不锈钢管、薄不锈钢板、薄不锈钢带、细不锈钢丝等，采用表面洛氏硬度计会非常方便。特别是本公司最新研制的便携式表面洛氏硬度计、管材洛氏硬度计，可以对薄至0.05mm的不锈钢板、不锈钢带以及细至Ø４.8mm的不锈钢管进行快速、准确的硬度检测，使得过去在国内难以解决的问题迎刃而解。
      下面分别介绍各种不同形状不锈钢的硬度检测方法。

2.1不锈钢板、不锈钢带
      不锈钢板包括热轧板和冷轧板。厚度大于１.２mm的不锈钢板或不锈钢带的硬度测试采用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。厚度在０.２～１.２mm 的不锈钢板或不锈钢带采用表面洛氏硬度计测试HRT或HRN硬度。厚度小于０.２mm的不锈钢板或不锈钢带，采用表面洛氏硬度计配合金刚石点砧座，测试HR３０Tm硬度。
      对于厚度０.３～１３mm的退火不锈钢板、不锈钢带，也可以采用Ｗ－Ｂ７５型韦氏硬度计，这种仪器测试非常快速简便，十分适于对退火不锈钢材料进行快速合格检验。

2.2 不锈钢管
      不锈钢管包括接焊不锈钢管和冷拔不锈钢管。内径大于Ø30mm，壁厚大于１.２mm的不锈钢管，采用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。内径大于Ø30mm，壁厚小于１.２mm的不锈钢管，采用表面洛氏硬度计，测试HRT或HRN硬度。内径小于Ø30mm，大于Ø４.8mm的不锈钢管，采用管材专用洛氏硬度计，测试HR15T硬度。当管材内径大于Ø26mm时，还可以用洛氏或表面洛氏硬度计测试管材内壁的硬度。
      对于内径在Ø６.0mm以上，壁厚在13mm以下的退火不锈钢管材，可以采用Ｗ－B75型韦氏硬度计，它测试非常快速、简便，适于对不锈钢管材做快速无损的合格检验。

2.3 不锈钢棒
      对于直径小于Ø50的不锈钢棒可以采用洛氏硬度计，测试HRB或HRC硬度。

2.4 不锈钢丝
   对于直径大于Ø２.0mm的不锈钢丝，可以采用表面洛氏硬度计测试HRT或HRN硬度。

2.5 关于曲面材料硬度值的修正
      对于不锈钢管、棒、丝材料，由于试样曲率半径不同，测量的洛氏硬度值会产生一些偏差，曲率半径越小，偏差就会越大。因此国家标准规定，要根据试样的曲率半径对测量值进行修正，凸柱面的试样要加上一个数值，凹柱面的试样要减去一个数值，相应的硬度值修正表在国家标准和仪器的使用说明书都可以找到。修正后的硬度值都被折算到相同条件下平面试样的硬度值，这样的数值就可以做相互比较了。

3、关于不锈钢带生产过程中的在线硬度检测
      在不锈钢带的生产过程中，有一个十分重要的工序，这就是退火－精整处理。不锈钢的退火－精整处理通常是在连续退火机组上进行的，不锈钢带以某一速度连续运动，不锈钢的硬度主要依靠改变运动速度或调节精整压下率来调整。不锈钢带材的硬度是一项十分重要的质量指标。它关系到以不锈钢带为原料的冲压、焊管及其他变形或不变形加工的产品质量和工作效率。如何能在不停机的条件下，在生产现场快速无损地检测不锈钢带的硬度，通过现场调整工艺参数保证最终产品的硬度在规定范围之内。这是不锈钢带生产，以及冷轧钢带生产中一项亟待解决的难题。
      Ｗ－B75型韦氏硬度计较好地解决了这一问题。这种仪器有20个刻度，它采用洛氏硬度值为90HRB的校准洛氏硬度块来校正仪器，这一硬度值被设定在仪器13～14的范围内，这种仪器可以当作一台简单的HRB洛氏硬度计来使用。它可以有效地区分退火不锈钢带的软态、1/8硬、1/4硬、1/2硬及全硬状态。仪器重量不到１kg，它象一把钳子一样（俗称钳式硬度计或硬度钳），在钢带上掐一下即可。测试后在钢带上只留下一个极小的压痕，这个压痕既不影响外观，又不影响使用，可认为是无损检测。整个操作过程只需要１秒钟时间。这种仪器的采用可能有效地解决不锈钢带硬度的在线检测，在线控制问题。可以有效地提高不锈钢带产品的合格率，降低不锈钢带产品硬度的分散性，提高工厂的质量管理水平。

umpire · 发表于 2007-7-25 14:40:11

不锈钢检测药水实际是检测不锈钢内的镍和钼的含量,通过药水中的化学物质跟不锈钢中的镍和钼反应生成特定颜色的络合物,从而得知不锈钢的内镍和钼的大概含量.比如304的药水,当被测的不锈钢内的镍大于8%时,就会显示颜色,但因为316,310等材质的不锈钢的镍含量也大于8%,所以如果用304的药水检测310,316的不锈钢也会显示颜色,所以如果想在304.310.316里分辨,还要再用相应的药水,另外,不锈钢现场检测药水只能检测不锈钢内的镍和钼的含量,而不能检测出不锈钢中其它的化学成分的含量,比如铬,所以如果想了解不锈钢中的各个化学成分的精确数据,还得送到专业的检测化验室检测!!!

不锈钢检测药水特点:
1.方便快捷,体积小可以带在身上,随时随地可以检测
2.操作简单,把药水滴在钢上,通电,看颜色
3.反应迅速,只在几秒钟的时间,就可以知道钢的大概材质

不锈钢检测药水注意事项
1.使用前:待检测的钢表面最好摩光一下,不要有油或锈;电池上的钢线也要擦一下,不要有上次检测时污垢
2.使用时:滴一小滴于不锈钢表面,用9V电池,正极搭钢,负极搭测定液珠上面,通电要迅速,红色一出现立即停止通电(如果通电时间过长会产生黑色络合物,影响检测结果)
3.使用后:盖好瓶盖,放于阴凉处,避免阳光直射,最好放于冰箱的保鲜层中,这样更利于药品的保质
4.不同的不锈钢检测药水可以检测出不锈钢化学成份中镍含量的大小范围。
5.可以当场检测出N低、N4(201)、N6(301)、N8(304)、N14(309)、N20(310)、N40、N60、N80、Cr13-17(410)、Cr18-23、Mo2(316)、T微钛(321)、硫酸铜等不锈钢的真实材质。
6.不锈钢检测药水是一种化学成份测定液，有腐蚀性，粘上皮肤时急用大量水冲洗，不用时存放在阴凉、儿童不易触及的地方。
7.使用时切勿将测定液的瓶盖调换，以免失效。
8.对于上磁（铁磁性）的金属及无磁的锰合金，在使用本液之前，一定要先用硫酸铜液试验后，方可使用该测定液，这是最起码的知识。
9.表面有镀层的合金，必须把镀层处理干净，才能使用该测定液。
10.对于表面温度过高的合金待自然冷却后，方可使用。
11.点过测定液的钢体再测时，应换一个地方或将原测点擦干净；已经导电的电池负极线也要擦干净。

举例：

[ 本帖最后由 umpire 于 2007-7-25 15:04 编辑 ]

umpire · 发表于 2007-7-25 14:53:42

近两年，由于镍价的持续高涨，不锈钢的价格也跟着节节攀高， 304/2B的价格一度从23000元/吨升到45000元/吨，202/2B 从18000元/吨升到34000元/吨，201/2B从13000元/吨升到20000元/吨，令下游用户难以接受。
不锈钢的高价位、不锈钢信息的不对称，和检测条件的不成熟等特点，给部分违法经营的经销商提供了机会，不惜用304板代替316，用202代替304，甚至用201代替304来忽悠客户。由于客户对不锈钢板的认识不够、检测技术用限、或图一个较为便宜的价格等因素的存在，有不少客户中招，给客户带来不必要的经济损失，也给整个不锈钢市场的良性发展带来很不好的负面影响。
为了提高大家的不锈钢板专业知识，提升对不锈钢板的鉴别能力，下面介绍了几种识别和防范“李鬼”的常用方法，供大家参考使用。
1、表面识别法，这是针对2B表面的201、202、304未加工的不锈钢板。就表面而言201的色泽稍暗一些，304的板面亮一些。用手掌轻压板面，拿开后手印较深的是201，手印较浅的是304。这种方法不太好掌控，对老“不锈钢”人是较常用的方法。
2、药水检测法：目前市场上有几种检测不锈钢的化学药水，有一种滴到不锈钢表面时：201变深褐色，304变红色。（应具体参考药水的说明书）
3、仪器检测法：不锈钢检测仪（光谱仪）有条件可以去检测一下。这种方法也是最科学的。
4、价格估算法：充分了解各钢种的行情，如果同一钢种的价格相差较大时，就应考虑是不是“李鬼”了。
5、贸易商的诚信度：在市场上做生意，诚信度较好的企业都不会这样做。最好多选几家贸易商做比较，这也是防范“李鬼”的方法之一。
6、合同约定法：在不锈钢的交易中数额较大的应签订好合同，标明钢种、数量、材质、时间、交货期、违约责任等。当出现材质不符时，可以通过协商或法律来追回损失。
例子：
某加工厂进了一批316L加工成产品时发现这批316L原来是304L，令工厂损失100多万元。
某装修企业想进304的砂板，装修好了才发现是201的砂板。令企业损失30多万元。
某省的经销商进了30吨304的热轧到货后，通过药水检测法发现是202的热轧，及时挽回了经济损失20多万元。
……

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