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1、最新不锈钢的检测方法doc最新不锈钢的检测方法 doc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

2、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。拉伸试验是金属材料最基本的力学性能试验方法，几乎所有的金属材料，只要对力学性能有要求，都规定了拉伸试验。特别是那些形状不便于进行硬度试验的材料，拉伸试验成为唯一的力学性能检测手段。 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。材料的硬度值可以换算成抗拉强度值，这一点具有很大的实用意

3、义。 于拉伸试验不便于测试，并且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、不锈钢线材、极薄的不锈钢材板和不锈钢带材等，现在都已经可以直接测试硬度了。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。小部分不便于进行硬度试验的材料，例如不锈钢管材和线材只规定了拉伸试验。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和HV硬度值，规定三种硬度值只测其一即可。 奥氏体不锈钢和奥氏体铁素体不锈钢通常

4、都以固溶状态供货，铁素体不锈钢通常以退火状态供货，标准中规定了这些材料硬度的上限值。马氏体不锈钢一部分以退火状态供货，标准中规定了硬度的上限值，另一部分马氏体不锈钢以淬火及回火状态供货，标准中规定了硬度的下限值。沉淀硬化型不锈钢当以固溶状态供货时，标准中规定了硬度的上限值，以时效状态供货时，标准中规定了硬度的下限值。总之，各种牌号不锈钢材料的硬度被规定为不高于某个硬度值或不低于某个硬度值。 中国标准GB/T 4239不锈钢和耐热钢冷轧钢带规定了不锈钢冷轧带材的力学性能，如表一表六所示。标准中规定：硬度检验要根据带材的尺寸和状态选择其中一种方法。 表一 固溶处理的奥氏体不锈钢带的力学性能要求 拉

5、伸试验 牌号 中国牌号 1Cr17Mn6Ni5N 1Cr18Mn8Ni5N 2Cr13Mn9Ni4 1Cr17Ni7 1Cr17Ni8 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Si3 0Cr18Ni9 00Cr19Ni10 硬度试验 5 % HRB 不大于 40 40 40 40 45 40 40 40 40 100 95 - 90 90 90 95 90 90 253 218 - 200 200 200 218 200 200 HV MPa 美国牌号 201 202 301 b MPa 不小于 245 245 - 205 205 205 205 205 175 635 590 590 520 57

6、0 520 520 520 480 302 302B 304 304L 0Cr19Ni9N 0Cr19Ni10NbN 00Cr18Ni10N 1Cr18Ni12 0Cr23Ni13 0Cr25Ni20 0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2 0Cr17Ni12Mo2N 00Cr17Ni13Mo2N 0Cr18Ni12Mo2Cu2 00Cr18Ni14Mo2Cu2 0Cr19Ni13Mo3 00Cr19Ni13Mo3 0Cr18Ni16Mo5 0Cr18Ni10Ti 1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni11Nb 0Cr18Ni13Si4 304N XM21 304LN 305 30

7、9S 310S 316 316L 316N317 317L 275 345 245 175 206 205 205 175 275 245 205 175 205 175 175 205 205 205 205 550 685 550 480 520 520 520 480 550 550 520 480 520 480 480 540 540 520 520 35 35 40 40 40 40 40 40 35 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 95 100 95 90 90 90 90 90 95 95 90 90 90 90 90 90 90 90 95 220

8、 260 220 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 218 321 347 XM15 表二 固溶处理奥氏体铁素体型不锈钢带的力学性能要求 拉伸试验 牌号 中国牌号 0Cr26Ni5Mo2 00Cr24Ni6Mo3N 美国牌号 390 450 MPa b MPa 不小于 590 620 18 18 29 32 5 % 硬度试验 HRC 不大于 292 320 HV 表三 退火处理的铁素体型不锈钢带的力学性能要求 拉伸试验 牌号 中国牌号 0Cr13A1 00Cr12 1Cr15 1Cr17 00Cr17 1Cr

9、17Mo 00Cr17Mo 00Cr18Mo2 00Cr30Mo2 硬度试验 5 % HRB 不大于 20 22 22 22 22 22 20 20 22 88 88 88 88 88 88 96 96 95 200 200 200 200 200 200 230 230 220 HV 弯曲试验 MPa b MPa 不小于 180 美国牌号 405 429 430 434175 195 205 205 175 205 245 245 295 410 365 450 450 365 450 410 410 450 d=a d=2a d=2a d=2a d=2a d=2a d=2a d=2a d=

10、2a 00Cr27Mo 245 410 22 90 200 d=2a 注：d弯心直径；a钢带厚度。 表四 退火处理的马氏体不锈钢带的力学性能要求 拉伸试验 牌号 中国牌号 美国牌号 1Cr12 0Cr13 1Cr13 2Cr13 3Cr13 3Cr16 7Cr17 403 410S 410 420 205 205 205 225 225 225 245 MPa b MPa 不小于 440 410 440 520 540 520 590 20 20 20 18 18 18 15 93 88 93 97 99 100 HRC25 5 % 硬度试验 HRB 不大于 210 210 200 234 2

11、47 253 269 d=2a d=2a d=2a - - - - HV 弯曲试验 180 注： d弯心直径；a钢带厚度。 表五 淬火回火处理的马氏体不锈钢带的力学性能要求 牌号 3Cr13 7Cr17 420 440 HRC 40 40 表六 固溶处理的沉淀硬化不锈钢板带的力学性能要求 热处理 种类 固溶 拉伸试验 MPa 380 b MPa 1030 5 % 20 a 565时效 0Cr17Ni7A1 631 510时效 1030 1225 960 1140 3 a 5 a 不规定 a 4 注：a钢带厚度。 2 不锈钢材料按热处理状态的分级 在全世界的不锈钢产品中是不锈钢板和不锈钢带材，其

12、中冷轧不锈钢板和不锈钢带又占以上。不锈钢板带材料主要用于冲压加工，有一些还被用于制造焊接不锈钢管，这些加工都要求材料具有合适的硬度，只有这样才能保证材料的冲压性能和变形性能。 在中国的不锈钢标准中，不锈钢板和不锈钢带材料基本上没有按硬度进行分级，这一点与国外标准是有差距的，使冲压加工在材料的采用上缺乏选择空间。其实通过一定的冷轧变形程度和冷轧后热处理程度的适当配合，可以在广泛的范围内满足用户在材料力学性能方面的要求，冷轧不锈钢板和不锈钢带材料可以根据用户在加工上的要求按硬度分成更多的级别。 硬度试验 HRC - HRB 92 HV 200 牌号 中国牌号 美国牌号 35 - 345 40 -

13、392 美国标准ASTM A6661966b退火或冷加工奥氏体不锈钢薄板、钢带、厚板和扁钢中就将不锈钢板和不锈钢带材按硬度分为退火、1/16硬、1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬等级别，对于每一硬度级别的材料，都分别规定了力学性能方面的要求，如表七所示。 表七 力学性能要求 牌 号 抗拉强度 最小MPa 屈服强度 最小MPa 退 火 201-2 201-2 202 - 205 301 302 304 304L 304N 304LN 316 316L 316N XM-11 XM-14 S201001级 S201002级 S20200 S20400 S20500 S30100 S30200 S30

14、400 S30403 S30451 S30453 S31600 S31603 S31651 S21904 薄板 钢带 厚板 S21460 牌 号 抗拉强度 最小MPa 屈服强度 最小MPa 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 伸长率,50mm或2in,最小,% HB 硬度，最大 HRB 655 655 620 655 790 515 515 515 485 550 515 515

15、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 - - - 伸长率，50mm或2in，最小，% 655 515 790 620 585 620 550 620

16、 550 620 620 585 620 310 275 450 310 310 310 310 310 310 310 310 310 310 40 - 40 40 40 - 35 - 40 40 40 35 - 40 - 40 40 40 - 35 - 40 40 40 35 - 40 40 40 40 40 40 35 40 40 40 40 35 40 S30453 S31600 PSS FB S31603 S31651 585 620 310 310 35 35 35 35 35 35 1/8硬 201 205 301 302 304 304L 304N 304LN 316 316L

17、 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 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

18、 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 1/2硬 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 1/2硬

19、304LN 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 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 - 15 15 15 9 6 5 6 18 18 18 10 7 6 6 18 18 18 10 7 6 8 S30453 1035 760 6 7 7 3

20、16 316L 316L S31600 S31603 S31651 1035 1035 1035 760 760 760 3/4硬 6 5 6 7 6 8 7 6 8 201 205 301 302 S20100 S20500 S30100 S30200 1205 1205 1205 1205 930 930 930 930 全硬 10 15 10 5 12 15 12 6 12 15 12 6 201 205 301 302 S20100 S20500 S30100 S302001275 1275 1275 1275 965 965 965 965 8 10 8 3 9 10 9 49 10

21、 9 4 在美国标准ASTM A2761996不锈钢棒材和型钢中。对于不锈钢棒材也按不同的热处理状态分为若干个硬度级别，例如：、等，不同状态的棒材都规定了不同的拉伸试验和硬度试验数值。 3 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

22、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钢硬度的检测，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8896HRB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3246HRC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

23、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、细不锈钢线等，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，可以对薄至的不锈钢板、不锈钢带以及细到?.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。 不锈钢板、不锈钢带 不锈钢板包括热轧板

24、和冷轧板。厚度大于的不锈钢板带的硬度测试采用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。厚度在 的不锈钢板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6mm的退火不锈钢板、不锈钢带，也可以采用W-B92型韦氏硬度计，这种仪器测试快速，简便，可以在生产线上对运动中的钢带进行测试。十分适于对退火不锈钢材料进行现场合格检验。 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?30mm，壁厚大于.mm的不锈钢管，采用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。内径大于?30mm，壁厚小于.mm的不锈钢管，采用

25、表面洛氏硬度计，测试HRT或HRN硬度。内径小于?30mm，大于?.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?30mm时，还可以用洛氏或表面洛氏硬度计测试管材内表面的硬度。 对于内径在?.0mm以上，壁厚在6mm以下的退火不锈钢管材，可以采用B92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。 不锈钢棒 对于直径小于?180mm的不锈钢棒可以采用洛氏硬度计，测试HRB或HRC硬度。 不锈钢丝 对于直径大于?.0mm的不锈钢丝，可以采用表面洛氏硬度计测试HRT或HRN硬度。 关于曲面材料硬度值的修正 对于不锈钢管、棒、丝材料，于试样

26、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。 4 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，这就是退火处理。不锈钢的退火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*改变运动速度或调节退火炉温度来调整。不锈钢带材的硬度是一项十分重要的质量指

27、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。 沈阳天星试验仪器有限公司最新生产的B92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55HRB的校准洛氏硬度块来校正仪器，这一硬度值被设定在仪器5HW的位置，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kg，它象一把钳子一样，在钢带上卡一下即可。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秒钟时间。这种仪器的采用可以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。我们相信这种新改进的W-B92型韦氏硬度计，在不锈钢加工行业一定会受到广泛的欢迎。