1. Які основні шкали твердості використовуються для випробування рулонів оцинкованої сталі? Які їх відповідні застосовні діапазони?
Шкала твердості B за Роквеллом (HRB) є найбільш часто використовуваною для перевірки твердості рулонів оцинкованої сталі, за нею йдуть твердість за Віккерсом (HV) і твердість за Брінеллем (HB). Випробування на твердість за Роквеллом передбачає вдавлювання загартованої сталевої кульки певного діаметру в поверхню зразка під певним навантаженням. Значення твердості визначається вимірюванням глибини вдавлення; чим більше глибина, тим менша твердість. Цей метод є швидким і не вимагає вимірювання діагоналі відступу, завдяки чому його широко використовують для контролю якості на виробництві. Оскільки базовим матеріалом оцинкованих сталевих листів є переважно низько-вуглецева сталь і низько-легована сталь, товщина якої зазвичай коливається від 0,3 до 5,0 мм, шкала HRB особливо підходить. Його загальне навантаження становить 100 кг, використовуючи сталевий кульковий індентор діаметром 1/16 дюйма. Якщо міцність основного матеріалу висока, а твердість перевищує HRB 100, можна використовувати шкалу HRC або HRA (з використанням алмазного конічного індентора), а глибину вдавлення слід контролювати, щоб уникнути виходу індентора з ладу. Твердість за Віккерсом (HV) є універсальною та підходить для оцінки твердості поперечних -зрізів пластин або мікроскопічних ділянок. Однак він повільний для тестування та вимагає високої площинності поверхні зразка, тому його в основному використовують для арбітражної перевірки якості. У інженерній практиці твердоміри Leeb також широко використовуються для -неруйнівного контролю на місці-, причому HRB і HV є найкращими. Потім результати випробувань перетворюються на значення міцності на розрив для визначення матеріалу.
2. Як класифікуються класи твердості оцинкованих рулонів від найм'якшого до найтвердішого відповідно до ступеня зміцнення?
A: Ступені твердості оцинкованих рулонів поділяються на п’ять рівнів від найм’якшого до найтвердішого відповідно до ступеня зміцнення основного матеріалу після холодної прокатки та стану його відпалу. Відпалений м’який стан (зазвичай позначається S) відповідає твердості приблизно HRB 85-110. Основний матеріал пройшов повний рекристалізаційний відпал, в результаті чого отримана однорідна структура та хороша пластичність, придатна для глибокої витяжки. 1/8 твердість відповідає HRB 50-71, HV 95-130. Основний матеріал пройшов невелике зміцнення холодною прокаткою, використовується для дрібного згинання та загального згинання деталей. 1/4 твердість відповідає HRB 65-80, HV 115-150. Він має певну міцність і зберігає хорошу здатність до формування, придатний для витягування неглибоких циліндричних деталей і структурних опор . 1/2 жорсткий відповідає HRB 74-89, HV 135-185. Міцність додатково покращена, використовується для загальних структурних частин і компонентів з певними вимогами до несучих навантажень. Повністю жорсткі матеріали відповідають HRB 85 і вище і HV 170 і вище. Основний матеріал є невідпаленим або лише злегка відпаленим, зберігаючи високоміцний загартований стан після холодної прокатки. Вони використовуються там, де потрібна висока жорсткість і немає необхідності в складному формуванні, наприклад, панелі даху та гофрована черепиця.
3. Як виражається ступінь твердості оцинкованої рулони у високо-сталі та конструкційних матеріалах?
A: Для низько{0}}легованої високо-сталі та дуплексної оцинкованої сталі значення твердості більше не можна безпосередньо використовувати як позначення класу, але клас міцності може опосередковано відображатися через діапазон твердості. Наприклад, згідно зі стандартом EN 10292 гарячеоцинкована-сталь поділяється на кілька марок на основі межі текучості, наприклад HX260LAD, HX300LAD, HX340LAD, HX380LAD і HX420LAD. Міцність покращується шляхом додавання мікролегуючих елементів, таких як Nb і Ti, шляхом дискретного зміцнення та подрібнення зерна. Серед них марки HX380LAD і вище можуть досягати міцності на розрив понад 550 МПа, що відповідає твердості приблизно HRB 85~95 і HV 170~210. У стандарті ASTM A653 марка високо-міцної низько-легованої сталі (HSLAS) безпосередньо вказує на мінімальну межу текучості через позначення марки. Марки сталі, які повинні відповідати обов’язковим вимогам до твердості, перераховані окремо в стандарті, а також чітко визначені умови випробування на твердість. Для оцинкованих сталевих листів конструкційного класу (серії S), таких як S220GD і S350GD в європейському стандарті EN 10147, сам стандарт не вимагає значення твердості, але в реальному виробництві твердість використовується як індикатор контролю процесу для стану відпалу та стабільності процесу.
4. Яке співвідношення перетворення між твердістю та міцністю та яке його застосування в техніці?
A: Для підкладок із вуглецевої та низько-легованої сталі, які використовуються в оцинкованих рулонах, існує хороша лінійна позитивна кореляція між твердістю за Роквеллом (HRB) і міцністю на розрив. У промисловій практиці для приблизного перерахунку зазвичай використовується емпірична формула: міцність на розрив (МПа) ≈ 3,2 × HRB + 150 (ця формула застосовна до низько-вуглецевої сталі з діапазоном HRB 50~100). Випробування на твердість є простим і швидким і може проводитися безперервно на лініях виробництва стрічки, тоді як випробування на розтягування вимагає розрізання стандартних зразків і займає-час. Тому вимірювання твердості широко використовується в процесі контролю якості для швидкої оцінки механічних властивостей деталей. На технічному майданчику оператори використовують твердоміри Leeb або портативні твердоміри за Роквеллом для проведення випробувань на твердість оцинкованих рулонів або готових виробів, перетворення значення HRB у значення міцності на розрив за допомогою таблиць, а потім визначення, чи відповідає матеріал вимогам конструкції відповідно до таких стандартів, як GB/T 700 і GB/T 1591. Однак слід зазначити, що це співвідношення перетворення застосовне лише до порівняння тієї самої сталі. сорт і аналогічні умови термічної обробки. Для оцинкованих рулонів із системами різного складу (таких як IF сталь і фосфор-вмісна високо-сталь), ту саму формулу перерахунку не можна застосувати безпосередньо до матеріалів.
5. Чи впливає сам шар цинкування на результати випробувань на твердість? Як правильно діяти, щоб отримати справжню твердість підкладки?
A: Вплив шару цинкування на результати випробування твердості підкладки, як правило, незначний. Товщина шару цинкового покриття зазвичай становить від 5 до 30 мікрометрів (загалом для обох сторін, приблизно від 2,5 до 15 мікрометрів для однієї сторони), тоді як глибина вдавлення індентора зі сталевою кулькою для вимірювання твердості за Роквеллом на поверхні металу зазвичай досягає 0,1-0,5 міліметра. Глибина вдавлення значно перевищує товщину оцинкованого шару. Тому виміряне значення твердості в основному визначається сталевою підкладкою; цинковий шар створює лише неглибокий поверхневий шар, і його внесок у стійкість до вдавлення є незначним. Baosteel також чітко зазначає у своїх технічних характеристиках продукту, що вплив самого шару цинкування на значення твердості є незначним. Однак, щоб забезпечити точність результатів тесту, все одно слід звернути увагу на наступні робочі моменти: по-перше, перед тестуванням шар-багатий цинком і масляні плями на поверхні тестової точки можна обережно видалити дрібним наждачним папером, але слід уникати надмірного шліфування, щоб запобігти пошкодженню основи; по-друге, принаймні 35 контрольних точок слід взяти в напрямках ширини та довжини, щоб усунути помилки в одній-точці; нарешті, коли є очевидні коливання поздовжньої твердості в оцинкованих рулонах, це часто відображає проблеми процесу, такі як нерівномірна температура відпалу перед цинкуванням, а не відхилення, спричинені самим покриттям, і має бути підтверджено випробуванням на розтяг і аналізом мікроструктури. Для виробів із товстим -покриттям із надзвичайно великою товщиною покриття (наприклад, понад 80 мікрометрів) рекомендується злегка відшліфувати тестову поверхню зразка до шару підкладки перед виконанням випробування на твердість, щоб отримати найбільш точне та надійне значення твердості підкладки.