轧辊肖氏里氏硬度试验方法.docx
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轧辊肖氏里氏硬度试验方法
轧辊肖氏里氏硬度试验方法
1范围
本标准规定了轧辊肖氏硬度和里氏硬度的表示、测试方法,对试验仪器、被测轧辊、数据处理、试验报告的要求以及硬度换算表。
本标准适用于各种类型的锻钢、铸钢及铸铁轧辊的肖氏硬度和里氏硬度测定。
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T1172-1999黑色金属硬度及强度换算值
GB/T4341一2001金属肖氏硬度试验方法
GB/T17394-1998金属里氏硬度试验方法
GB8170-87数值修约规则
JJG346-91肖氏硬度计检定规程
JJG347-91标准肖氏硬度块检定规程
JJG747-99里氏硬度计检定规程
3试验原理
3.1肖氏硬度试验原理
将规定形状的金刚石冲头或硬质合金冲头从固定的高度h。
落在试样表面上,冲头弹起一定高度h,用h与h0的比值计算肖氏硬度值。
计算公式如下:
HS=
K
式中:
HS-肖氏硬度;
K-肖氏硬度系数。
3.2里氏硬度试验原理
用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面,用冲头在距表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度值。
计算公式如下:
HL=1000
式中:
HL-里氏硬度
vR-冲击体回弹速度
vA-冲击体冲击速度
4硬度值的表示
4.1肖氏硬度值的表示
在肖氏硬度符号HS前示出硬度数值,在HS后示出硬度标尺类型。
例如45HSC、45HSD分别表示C型、D型硬度计测定的硬度值为45。
4.2里氏硬度值的表示
在里氏硬度符号HL前示出硬度数值,在HL后示出冲击装置类型。
例如700HLD、700HLE表示用D型、E型冲击装置测定的里氏硬度值为700。
5试验仪器
5.1肖氏硬度计
5.1.1轧辊肖氏硬度测试通常采用D型、C型肖氏硬度计,如有需要可采用E型肖氏硬度计。
肖氏硬度计的示值误差应不大于±2.5HS,变动性应不大于2.5HS。
5.1.2肖氏硬度计的主要技术指标应符合JJG346的规定。
5.1.3肖氏硬度计检定时采用的标准肖氏硬度块应符合JJG347的要求
5.1.4肖氏硬度计应按国家计量部门的规定定期检定。
5.1.5肖氏硬度计日常比对时宜采用标准肖氏硬度块进行比对。
5.2里氏硬度计
5.2.1轧辊里氏硬度测试通常采用D型,如有需要,可采用其它六种类型冲击装置。
里氏硬度计的示值误差应不大于±12HL,重复性应不大于12HL。
5.2.2里氏硬度计的主要技术参数和检定时采用的标准里氏硬度块应符合JJG747的要求。
5.2.3里氏硬度计应按国家计量部门的规定定期检定。
5.2.4里氏硬度计日常比对时宜采用标准里氏硬度块进行比对。
6被测轧辊
6.1采用肖氏硬度计检测时,轧辊直径应不小于65mm,被测片状轧辊厚度应不小于10mm,如不在试台上测试,轧辊质量应大于4kg。
对于肖氏硬度小于50HS的轧辊,表面粗糙度参数Ra应不大于1.6μm;肖氏硬度大于50HS时,表面粗糙度参数Ra应不大于0.8μm
6.2采用D型里氏硬度计检测时,轧辊直径应不小于30mm,被测片状轧辊厚度应不小于5mm,如不在试台上测试,轧辊质量应大于5kg。
轧辊表面粗糙度参数Ra应不大于1.6μm。
采用其它类型里氏硬度计检测时,对被测轧辊的要求应符合GB/T17394的要求。
6.3在制备试样表面时,应尽量避免由于受热、冷加工等对试样表面硬度的影响。
6.4轧辊表面应清洁,无磁性,无油脂、氧化皮、涂料等外来污物。
7测试方法
7.1测试前准备
7.1.1测试前肖(里)氏硬度计应按被测轧辊的硬度范围用同一硬度等级标准肖(里)氏硬度块校验。
7.1.2被测轧辊应稳固地水平放置。
7.1.3轧辊硬度测试一般应在10~35℃温度下进行,现场不能有强烈震动、严重粉尘、腐蚀性气体或强磁场。
7.2测试操作
7.2.1肖氏硬度测试
7.2.1.1硬度测试时,硬度计可采用V型支架或手持,必须保证计测筒垂直状态。
7.2.1.2在试台上测试硬度时压紧力约为200N。
手持计测筒或用V型支架测试时,压紧力应使计测筒与轧辊表面保持接触。
7.2.1.3D型肖氏硬度计释放冲头时,操作轮的回转时间约为1s并缓慢复位。
C型硬度计读取冲头反弹瞬间最高位置时应迅速、准确。
E型肖氏硬度计操作时应平稳,选择正确的测试方向。
7.2.1.4硬度测量时,两相邻压痕中心距离不应小于1mm。
压痕中心距试样边缘的距离不应小于4mm,同一压痕不得重复冲击。
7.2.2里氏硬度测试
7.2.2.1硬度测试前,根据轧辊直径选择适当的支撑环,以保证冲头冲击瞬间位置偏差在±0.5mm之内。
7.2.2.2硬度测试按以下程序进行:
a)向下推动加载套或用其他方式锁住冲击体;
b)将冲击装置支撑环紧压在轧辊表面上,冲击方向应与试验面垂直;
c)平稳地按动冲击装置释放钮。
d)读取硬度示值。
7.2.2.3硬度测试时,冲击装置应尽可能垂直向下,对于其它冲击方向所测定的硬度值,如果硬度计没有修正功能,应按GB/T17394中附录A进行修正。
7.2.2.4对于小质量的轧辊,在试验时应予以适当的固定或耦合以保证冲击时不产生位移或弹动。
7.2.2.5硬度测量时,两相邻压痕中心距离不应小于3mm。
压痕中心距试样边缘的距离不应小于5mm,同一压痕不得重复冲击。
7.3测试部位及点数
7.3.1对锻钢冷轧工作辊及支承辊测试部位及点数应符合表1规定。
辊身每条母线上测试点数应不少于3点。
表1
辊身直径
φ
mm
辊身
辊颈
点距
母线数
各辊颈每条母线测试点数
母线数
辊身长度
≤1200mm
辊身长度
>1200mm
≤300
≤150
≤200
1~2
1
1
>300
≤500
3
2
2
>500
4
2
2
7.3.2对使用条件要求严格的优质铸钢、铸铁轧辊,测试部位及点数应符合表2规定。
表2
辊身直径
φ
mm
母线数
辊身每条母线测试点数
各辊颈每条母线测试点数
辊身
辊颈
辊身长度,mm
辊颈长度,mm
≤2000
>2000
≤600
>600
≤600
2
2
3
5
1
2
>600
4
2
3
5
2
2
7.3.3一般用途的铸钢、铸铁及普通锻钢轧辊应至少在一条母线上测试,辊身不少于3个测试点,辊颈至少1个测试点。
7.3.4带槽轧辊、片状轧辊等硬度测试一般应在工作面上进行,如测试困难可与用户协商确定。
7.3.5冷轧工作辊及有软带要求的的其他轧辊,辊身两端软带不进行硬度测试。
7.3.6测试点的硬度一般是指通过该点母线30mm线段内测试硬度的平均值。
8数据处理
8.1连续五次读数的算术平均值为该测试点的硬度值。
8.2测试时,允许读到0.5个刻度时平均值应按GB8170规定修约到整数,允许读到0.1个刻度时平均值应修约到0.5个单位。
8.3测试点硬度值分散度较大时,允许在该测试点范围内按7.2条重新测定。
9试验报告
试验报告应包括以下内容:
a.各测试点肖氏硬度或里氏硬度的算术平均值及本支轧辊的最大值、最小值;
b.所用肖氏硬度计或里氏硬度计的型号;
c.试验条件(支撑方式、测试方式、测试环境温度、测试方向等);
d.测试操作人员。
附录A
(资料性附录)
HSD-HLD硬度换算表
本对照表系采用肖氏硬度基准机和里氏硬度基准机在锻钢、铸铁、铸钢轧辊实物上进行硬度比对试验后,将数据数学归纳做出HSD-HLD硬度换算表.见表A1、A2、A3。
表A1锻钢轧辊肖氏——里氏硬度换算表
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
35
36
37
38
39
517
525
532
540
548
50
51
52
53
54
622
628
634
640
646
65
66
67
68
69
710
715
721
726
732
80
81
82
83
84
791
796
801
805
810
95
96
97
98
99
863
868
872
875
880
40
41
42
43
44
555
562
569
576
582
55
56
57
58
59
653
659
665
671
677
70
71
72
73
74
737
742
747
753
758
85
86
87
88
89
815
820
825
830
835
100
101
102
103
104
884
888
894
898
902
45
46
47
48
49
588
594
601
608
615
60
61
62
63
64
683
688
693
699
704
75
76
77
78
79
764
770
775
781
786
90
91
92
93
94
839
844
849
853
858
105
106
107
108
109
906
表A2铸铁轧辊肖氏——里氏硬度换算表
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
30
30.5
31
31.5
32
32.5
33
33.5
34
34.5
35
35.5
36
36.5
37
37.5
38
38.5
39
39.5
40
40.5
41
41.5
42
42.5
43
43.5
44
44.5
477
481
484
488
491
495
498
502
505
509
512
516
519
523
526
530
533
537
540
543
547
550
554
558
562
566
570
574
578
581
45
45.5
46
46.5
47
47.5
48
48.5
49
49.5
50
50.5
51
51.5
52
52.5
53
53.5
54
54.5
55
55.5
56
56.5
57
57.5
58
58.5
59
59.5
585
589
592
596
599
603
606
609
612
615
618
621
624
627
630
633
636
640
643
646
649
652
655
658
660
663
666
668
671
674
60
60.5
61
61.5
62
62.5
63
63.5
64
64.5
65
65.5
66
66.5
67
67.5
68
68.5
69
69.5
70
70.5
71
71.5
72
72.5
73
73.5
74
74.5
677
680
683
687
690
693
696
699
702
705
708
711
714
717
720
723
726
728
731
733
736
739
741
744
746
748
751
753
756
758
75
75.5
76
76.5
77
77.5
78
78.5
79
79.5
80
80.5
81
81.5
82
82.5
83
83.5
84
84.5
85
85.5
86
86.5
87
87.5
88
761
763
766
768
771
773
776
778
781
784
786
789
791
794
796
799
801
804
806
809
811
814
816
819
821
824
826
表A3铸钢轧辊肖氏——里氏换算表
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
ShoreD
(HSD)
Equotip
(LD)
25
25.5
26
26.5
27
27.5
28
28.5
29
29.5
30
30.5
31
31.5
32
32.5
33
33.5
34
34.5
35
35.5
36
36.5
37
37.5
38
38.5
39
39.5
441
445
448
452
455
459
462
466
469
473
476
480
483
487
490
494
497
501
504
508
511
515
518
522
525
529
532
536
539
543
40
40.5
41
41.5
42
42.5
43
43.5
44
44.5
45
45.5
46
46.5
47
47.5
48
48.5
49
49.5
50
50.5
51
51.5
52
52.5
53
53.5
54
54.5
546
550
553
557
560
564
567
571
574
578
581
585
588
592
595
599
602
606
609
613
616
620
623
627
630
634
637
640
643
646
55
55.5
56
56.5
57
57.5
58
58.5
59
59.5
60
60.5
61
61.5
62
62.5
63
63.5
64
64.5
65
65.5
66
66.5
67
67.5
68
68.5
69
69.5
649
652
655
658
661
664
667
670
673
676
679
682
685
688
691
694
697
700
702
705
707
710
712
715
717
720
722
725
727
730
70
70.5
71
71.5
72
72.5
73
73.5
74
74.5
75
732
735
737
740
742
745
747
750
752
755
757
附录B
(资料性附录)
硬度换算表
本表系采用肖氏硬度基准机和洛氏硬度基准机进行硬度比对试验后,将数据数学归纳做出HS-HRC硬度换算表,再与GB1172联用得到HS、HRC、HRA、HB、HV硬度换算表。
见表B1。
表中括弧表示当超过仪器的测量范围时,数据仅供参考。
`
表B1硬度换算表
肖氏
HS
洛氏
布氏
HB30D2
维氏
HV
HRC
HRA
30.0
30.5
31.0
31.5
32.0
32.5
33.0
33.5
34.0
34.5
35.0
35.5
36.0
36.5
37.0
37.5
38.0
38.5
39.0
39.5
40.0
40.5
41.0
41.5
42.0
42.5
43.0
43.5
44.0
44.5
45.0
45.5
46.0
(13.6)
(14.4)
(15.3)
(16.1)
(16.9)
(17.7)
(18.5)
(19.3)
20.0
20.8
21.5
22.2
22.9
23.6
24.2
24.9
25.5
26.1
26.7
27.3
27.9
28.5
29.1
29.7
30.2
30.7
31.3
31.8
32.3
32.8
33.3
33.8
34.3
(56.9)
(57.3)
(57.8)
(58.2)
(58.6)
(59.0)
(59.4)
(59.8)
60.2
60.6
60.9
61.3
61.7
62.0
62.3
62.7
63.0
63.3
63.7
64.0
64.3
64.6
64.9
65.2
65.4
65.7
66.0
66.3
66.5
66.8
67.1
67.3
67.6
200
203
206
209
212
215
218
221
225
228
232
235
239
242
246
250
254
257
261
265
269
273
277
281
285
289
293
297
301
305
309
313
317
-
-
-
-
-
215
218
222
226
230
234
238
242
246
250
254
258
262
266
270
274
278
282
286
290
294
298
302
306
310
315
319
323
续表B1
肖氏
HS
洛氏
布氏
HB30D2
维氏
HV
HRC
HRA
46.5
47.0
47.5
48.0
48.5
49.0
49.5
50.0
50.5
51.0
51.5
52.0
52.5
53.0
53.5
54.0
54.5
55.0
55.5
56.0
56.5
57.0
57.5
58.0
58.5
59.0
59.5
60.0
60.5
61.0
61.5
62.0
62.5
63.0
63.5
64.0
64.5
65.0
34.8
35.3
35.7
36.2
36.6
37.1
37.5
38.0
38.4
38.8
39.2
39.7
40.1
40.5
40.9
41.3
41.7
42.1
42.5
42.8
43.2
43.6
44.0
44.4
44.7
45.1
45.5
45.8
46.2
46.6
46.9
47.3
47.6
48.0
48.3
48.7
49.0
49.4
67.8
68.1
68.3
68.5
68.8
69.0
69.2
69.5
69.7
69.9
70.1
70.4
70.6
70.8
71.0
71.2
71.4
71.6
71.8
72.0
72.2
72.4
72.6
72.8
73.0
73.2
73.4
73.6
73.8
74.0
74.2
74.3
74.5
74.7
74.9
75.1
75.3
75.5
321
325
329
333
337
341
346
350
354
358
362
366
370
375
379
383
387
391
396
400
404
408
413
417
421
426
430
434
439
443
447
452
456
461
465
470
474
479
327
331
335
339
344
348
352
356
360
365
369
373
378
382
387
391
395
400
405
409
414
418
423
428
432
437
442
447
452
457
462
467
472
477
482
488
493
498
续表B1
肖氏
HS
洛氏
布氏
HB30D2
维氏
HV
HRC
HRA
65.5
66.0
66.5
67.0
67.5
68.0
68.5
69.0
69.5
70.0
70.5
71.0
71.5
72.0
72.5
73.0
73.5
74.0
74.5
75.0
75.5
76.0
76.5
77.0
77.5
78.0
78.5
79.0
79.5
80.0
80.5
81.0
81.5
82.0
82.5
83.0
83.5
84.0
84.5
49.7
50.0
50.4
50.7
51.1
51.4
51.7
52.1
52.4
52.7
53.1
53.4
53.7
54.0
54.4
54.7
55.0
55.3
55.7
56.0
56.3
56.6
56.9
57.2
57.6
57.9
58.2
58.5
58.8
59.1
59.4
59.7
60.0
60.3
60.6
60.9
61.2
61.5
61.8
75.6
75.8
76.0
76.2
76.4
76.5
76.7
76.9
77.1
77.3
77.4
77.6
77.8
78.0
78.1
78.3
78.5
78.6
78.8
79.0
79.2
79.3
79.5
79.7
79.8
80.0
80.2
80.3
80.5
80.7
80.8
81.0
81.2
81.3
81.5
81.6
81.8
82.0
82.1
484
488
493
498
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- 轧辊 里氏 硬度 试验 方法