軋輥肖氏-里氏硬度試驗(yàn)方法

1        范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軋輥肖氏硬度和里氏硬度的表示、測(cè)試方法，對(duì)試驗(yàn)儀器、被測(cè)軋輥、數(shù)據(jù)處理、試驗(yàn)報(bào)告的要求以及硬度換算表。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種類(lèi)型的鍛鋼、鑄鋼及鑄鐵軋輥的肖氏硬度和里氏硬度測(cè)定。
2        引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
GB/T 1172－1999  黑色金屬硬度及強(qiáng)度換算值
GB/T 4341一2001  金屬肖氏硬度試驗(yàn)方法
GB/T 17394－1998  金屬里氏硬度試驗(yàn)方法
GB 8170－87  數(shù)值修約規(guī)則
JJG 346－91 肖氏硬度計(jì)檢定規(guī)程
JJG 347－91 標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊檢定規(guī)程
JJG 747－99 里氏硬度計(jì)檢定規(guī)程

3        試驗(yàn)原理

3.1        肖氏硬度試驗(yàn)原理
將規(guī)定形狀的金剛石沖頭或硬質(zhì)合金沖頭從固定的高度h。落在試樣表面上，沖頭彈起一定高度h，用h與h0的比值計(jì)算肖氏硬度值。計(jì)算公式如下：
HS= K
式中：HS－肖氏硬度；
K －肖氏硬度系數(shù)。
3.2        里氏硬度試驗(yàn)原理
用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈力作用下以一定速度沖擊試樣表面，用沖頭在距表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計(jì)算硬度值。計(jì)算公式如下：
HL=1000
式中：HL－里氏硬度
vR－沖擊體回彈速度
vA－沖擊體沖擊速度
4        硬度值的表示

4.1        肖氏硬度值的表示
在肖氏硬度符號(hào)HS前示出硬度數(shù)值，在HS后示出硬度標(biāo)尺類(lèi)型。
例如45HSC、45HSD分別表示C型、D型硬度計(jì)測(cè)定的硬度值為45。
4.2        里氏硬度值的表示
在里氏硬度符號(hào)HL前示出硬度數(shù)值，在HL后示出沖擊裝置類(lèi)型。
例如700HLD、700HLE表示用D型、E型沖擊裝置測(cè)定的里氏硬度值為700。
5        試驗(yàn)儀器
5.1        肖氏硬度計(jì)
5.1.1        軋輥肖氏硬度測(cè)試通常采用D型、C型肖氏硬度計(jì)，如有需要可采用E型肖氏硬度計(jì)。肖氏硬度計(jì)的示值誤差應(yīng)不大于±2.5HS，變動(dòng)性應(yīng)不大于2.5HS。
5.1.2        肖氏硬度計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合JJG 346的規(guī)定。
5.1.3        肖氏硬度計(jì)檢定時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊應(yīng)符合JJG 347的要求
5.1.4        肖氏硬度計(jì)應(yīng)按國(guó)家計(jì)量部門(mén)的規(guī)定定期檢定。
5.1.5        肖氏硬度計(jì)日常比對(duì)時(shí)宜采用標(biāo)準(zhǔn)肖氏硬度塊進(jìn)行比對(duì)。
5.2        里氏硬度計(jì)
5.2.1        軋輥里氏硬度測(cè)試通常采用D型，如有需要，可采用其它六種類(lèi)型沖擊裝置。里氏硬度計(jì)的示值誤差應(yīng)不大于±12HL，重復(fù)性應(yīng)不大于12HL。
5.2.2        里氏硬度計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)和檢定時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊應(yīng)符合JJG 747的要求。
5.2.3        里氏硬度計(jì)應(yīng)按國(guó)家計(jì)量部門(mén)的規(guī)定定期檢定。
5.2.4        里氏硬度計(jì)日常比對(duì)時(shí)宜采用標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊進(jìn)行比對(duì)。
6        被測(cè)軋輥
6.1        采用肖氏硬度計(jì)檢測(cè)時(shí)，軋輥直徑應(yīng)不小于65mm，被測(cè)片狀軋輥厚度應(yīng)不小于10mm，如不在試臺(tái)上測(cè)試，軋輥質(zhì)量應(yīng)大于4kg。對(duì)于肖氏硬度小于50 HS的軋輥，表面粗糙度參數(shù)Ra應(yīng)不大于1. 6μm;肖氏硬度大于50 HS時(shí)，表面粗糙度參數(shù)Ra應(yīng)不大于0. 8μm
6.2        采用D型里氏硬度計(jì)檢測(cè)時(shí)，軋輥直徑應(yīng)不小于30mm，被測(cè)片狀軋輥厚度應(yīng)不小于5mm，如不在試臺(tái)上測(cè)試，軋輥質(zhì)量應(yīng)大于5kg。軋輥表面粗糙度參數(shù)Ra應(yīng)不大于1. 6μm。采用其它類(lèi)型里氏硬度計(jì)檢測(cè)時(shí)，對(duì)被測(cè)軋輥的要求應(yīng)符合GB/T 17394的要求。
6.3        在制備試樣表面時(shí)，應(yīng)盡量避免由于受熱、冷加工等對(duì)試樣表面硬度的影響。
6.4        軋輥表面應(yīng)清潔，無(wú)磁性，無(wú)油脂、氧化皮、涂料等外來(lái)污物。
7        測(cè)試方法
7.1        測(cè)試前準(zhǔn)備
7.1.1        測(cè)試前肖（里）氏硬度計(jì)應(yīng)按被測(cè)軋輥的硬度范圍用同一硬度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)肖（里）氏硬度塊校驗(yàn)。
7.1.2        被測(cè)軋輥應(yīng)穩(wěn)固地水平放置。
7.1.3        軋輥硬度測(cè)試一般應(yīng)在10~35℃溫度下進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)不能有強(qiáng)烈震動(dòng)、嚴(yán)重粉塵、腐蝕性氣體或強(qiáng)磁場(chǎng)。
7.2        測(cè)試操作
7.2.1        肖氏硬度測(cè)試
7.2.1.1        硬度測(cè)試時(shí)，硬度計(jì)可采用V型支架或手持，必須保證硬度計(jì)測(cè)筒垂直狀態(tài)。
7.2.1.2        在試臺(tái)上測(cè)試硬度時(shí)壓緊力約為200N。手持計(jì)測(cè)筒或用V型支架測(cè)試時(shí)，壓緊力應(yīng)使計(jì)測(cè)筒與軋輥表面保持接觸。
7.2.1.3        D型肖氏硬度計(jì)釋放沖頭時(shí)，操作輪的回轉(zhuǎn)時(shí)間約為1s并緩慢復(fù)位。C型硬度計(jì)讀取沖頭反彈瞬間最高位置時(shí)應(yīng)迅速、準(zhǔn)確。E型肖氏硬度計(jì)操作時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，選擇正確的測(cè)試方向。
7.2.1.4        硬度測(cè)量時(shí)，兩相鄰壓痕中心距離不應(yīng)小于1 mm。壓痕中心距試樣邊緣的距離不應(yīng)小于4 mm，同一壓痕不得重復(fù)沖擊。
7.2.2        里氏硬度測(cè)試
7.2.2.1        硬度測(cè)試前，根據(jù)軋輥直徑選擇適當(dāng)?shù)闹苇h(huán)，以保證沖頭沖擊瞬間位置偏差在±0.5mm之內(nèi)。
7.2.2.2        硬度測(cè)試按以下程序進(jìn)行：
a)        向下推動(dòng)加載套或用其他方式鎖住沖擊體；
b)        將沖擊裝置支撐環(huán)緊壓在軋輥表面上，沖擊方向應(yīng)與試驗(yàn)面垂直；
c)        平穩(wěn)地按動(dòng)沖擊裝置釋放鈕。
d)        讀取硬度示值。
7.2.2.3        硬度測(cè)試時(shí)，沖擊裝置應(yīng)盡可能垂直向下，對(duì)于其它沖擊方向所測(cè)定的硬度值，如果硬度計(jì)沒(méi)有修正功能，應(yīng)按GB/T 17394中附錄A進(jìn)行修正。
7.2.2.4        對(duì)于小質(zhì)量的軋輥，在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)予以適當(dāng)?shù)墓潭ɑ蝰詈弦员ＷC沖擊時(shí)不產(chǎn)生位移或彈動(dòng)。
7.2.2.5        硬度測(cè)量時(shí)，兩相鄰壓痕中心距離不應(yīng)小于3 mm。壓痕中心距試樣邊緣的距離不應(yīng)小于5 mm，同一壓痕不得重復(fù)沖擊。