1. Quines són les principals escales de duresa utilitzades per provar bobines d'acer galvanitzat? Quins són els seus respectius intervals aplicables?
L'escala de duresa Rockwell B (HRB) és la més utilitzada per provar la duresa de les bobines d'acer galvanitzat, seguida de la duresa Vickers (HV) i la duresa Brinell (HB). La prova de duresa Rockwell consisteix a prémer una bola d'acer endurit d'un diàmetre determinat a la superfície de la mostra sota una càrrega especificada. El valor de duresa es determina mesurant la profunditat de sagnat; com més gran sigui la profunditat, menor serà la duresa. Aquest mètode és ràpid i no requereix mesurar la diagonal de sagnat, per la qual cosa és àmpliament utilitzat per al control de qualitat en la producció. Com que el material base de les làmines d'acer galvanitzat és principalment acer de baix-carboni i acer de baix-aliatge, amb un gruix que oscil·la normalment entre 0,3 i 5,0 mm, l'escala HRB és especialment adequada. La seva càrrega total és de 100 kg, utilitzant un penetrador de bola d'acer amb un diàmetre d'1/16 de polzada. Quan la resistència del material base és alta i la duresa supera HRB 100, es pot utilitzar l'escala HRC o HRA (utilitzant un indentador de con de diamant) i s'ha de controlar la profunditat de sagnat per evitar la fallada del sagnador. La duresa Vickers (HV) és molt versàtil i adequada per avaluar la duresa de seccions transversals-de plaques primes o àrees microscòpiques. Tanmateix, és lent de provar i requereix una gran planitud superficial de la mostra, de manera que s'utilitza principalment per a la inspecció d'arbitratge de qualitat. En la pràctica de l'enginyeria, els provadors de duresa Leeb també s'utilitzen habitualment per fer proves no destructives-al lloc-, sent HRB i HV els millors. A continuació, els resultats de les proves es converteixen en valors de resistència a la tracció per a la determinació del material.
2. Com es classifiquen els graus de duresa de les bobines galvanitzades de més suau a més dur segons el seu grau d'enduriment?
R: Els graus de duresa de les bobines galvanitzades es classifiquen en cinc nivells, de més suau a més dur, segons el grau d'enduriment del material base després del laminat en fred i el seu estat de recuit. L'estat suau recuit (normalment designat S) correspon a una duresa d'aproximadament HRB 85-110. El material base s'ha sotmès a un recuit de recristal·lització complet, donant com a resultat una estructura uniforme i una bona plasticitat, adequat per a l'embotit profund. 1/8 dur correspon a HRB 50-71, HV 95-130. El material base ha sofert un lleuger enduriment per treball de laminació en fred, utilitzat per a la flexió superficial i les peces de flexió general. 1/4 dur correspon a HRB 65-80, HV 115-150. Té una certa resistència i manté una bona conformabilitat, adequat per dibuixar peces cilíndriques poc profundes i suports estructurals. 1/2 dur correspon a HRB 74-89, HV 135-185. La resistència es millora encara més, s'utilitza per a peces estructurals generals i components amb determinats requisits de suport de càrrega. Els materials totalment rígids corresponen a HRB 85 i superior i HV 170 i superior. El material base no està recoit o només lleugerament, mantenint l'estat d'enduriment d'alta resistència després de la laminació en fred. S'utilitzen en aplicacions on es requereix una gran rigidesa i no és necessari formar complexos, com ara panells de coberta i teules ondulades.
3. Com s'expressa el grau de duresa de la bobina galvanitzada en acers d'alta-resistencia i materials de qualitat estructural?
R: Per a les bobines galvanitzades d'acer de baixa-aliatge-alta resistència i d'acer dúplex, el valor de duresa ja no es pot utilitzar directament com a designació de grau, però el grau de resistència es pot reflectir indirectament a través del rang de duresa. Per exemple, d'acord amb l'estàndard EN 10292, l'acer reforçat per precipitació galvanitzada en calent-immersió- es divideix en diversos graus en funció del límit elàstic, com ara HX260LAD, HX300LAD, HX340LAD, HX380LAD i HX420LAD. La resistència es millora afegint elements de microaliatge com Nb i Ti mitjançant l'enfortiment de la precipitació i el refinament del gra. Entre ells, HX380LAD i graus superiors poden assolir forces de tracció de més de 550 MPa, corresponents a dureses d'aproximadament HRB 85 ~ 95 i HV 170 ~ 210. A l'estàndard ASTM A653, el grau d'acer d'aliatge d'alta-resistencia baixa-(HSLAS) indica directament el límit elàstic mínim mitjançant la designació del grau. Els graus d'acer que han de complir els requisits de duresa obligatoris s'enumeren per separat a la norma i les condicions de prova de duresa s'especifiquen clarament. Per a les làmines d'acer galvanitzat de grau estructural (sèrie S) com S220GD i S350GD a la norma europea EN 10147, la norma en si no exigeix un valor de duresa, però en la producció real, la duresa s'utilitza com a indicador de control del procés per a l'estat de recuit i l'estabilitat del procés.
4. Quina és la relació de conversió entre duresa i resistència, i quines són les seves aplicacions en enginyeria?
R: Per als substrats d'acer al carboni i d'acer de baix-aliatge utilitzats en bobines galvanitzades, hi ha una bona correlació lineal positiva entre la duresa Rockwell (HRB) i la resistència a la tracció. A la pràctica industrial, s'utilitza habitualment una fórmula empírica per a la conversió aproximada: Resistència a la tracció (MPa) ≈ 3,2 × HRB + 150 (Aquesta fórmula s'aplica a acers de baix-carboni amb un rang HRB de 50 ~ 100). Les proves de duresa són senzilles i ràpides i es poden realitzar contínuament a les línies de producció de tires, mentre que les proves de tracció requereixen tallar mostres estàndard i requereixen molt de temps-. Per tant, les proves de duresa s'utilitzen àmpliament en el control de qualitat del procés per estimar ràpidament les propietats mecàniques de les peces. Al lloc d'enginyeria, els operadors utilitzen provadors de duresa Leeb o provadors de duresa Rockwell portàtils per realitzar proves de duresa en bobines galvanitzades o productes acabats, converteixen el valor HRB en valor de resistència a la tracció fent referència a les taules i, a continuació, determinen si el material compleix els requisits de disseny d'acord amb estàndards com GB/T 700 i GB/T 1591. No obstant això, aquesta relació de conversió no només s'aplica a la comparació d'acer i no és la mateixa. condicions de tractament tèrmic. Per a bobines galvanitzades amb diferents sistemes de composició (com ara acer IF i acer de fòsfor-que contenen acer-d'alta resistència), la mateixa fórmula de conversió no es pot aplicar directament als materials.
5. La pròpia capa de zincat afecta els resultats de la prova de duresa? Com operar correctament per obtenir la veritable duresa del substrat?
R: La influència de la capa de zincat en els resultats de la prova de duresa del substrat és generalment insignificant. El gruix de la capa de zincat és generalment entre 5 i 30 micròmetres (total per ambdues cares, aproximadament 2,5 a 15 micròmetres per un costat), mentre que la profunditat de sagnat del penetrador de bola d'acer de la prova de duresa Rockwell a la superfície metàl·lica normalment arriba de 0,1 a 0,5 mil·límetres. La profunditat de sagnat supera amb escreix el gruix de la capa de zincat. Per tant, el valor de duresa mesurat està determinat principalment pel substrat d'acer; la capa de zinc només proporciona una capa superficial poc profunda i la seva contribució a la resistència al sagnat és insignificant. Baosteel també indica clarament a les especificacions tècniques del seu producte que la influència de la pròpia capa de zincat en el valor de duresa és insignificant. Tanmateix, per garantir la precisió dels resultats de la prova, encara s'han de tenir en compte els punts operatius següents: primer, abans de la prova, la capa rica en zinc-i les taques d'oli a la superfície del punt de prova es poden eliminar suaument amb paper de vidre fi, però s'ha d'evitar un poliment excessiu per evitar danys al substrat; en segon lloc, s'han de prendre almenys 35 punts de prova en les direccions d'amplada i longitud per eliminar errors d'un sol-punt; finalment, quan hi ha fluctuacions òbvies de duresa longitudinal a les bobines galvanitzades, sovint reflecteix problemes de procés com la temperatura de recuit desigual abans de galvanitzar, en lloc de desviacions causades pel propi recobriment, i s'ha de confirmar mitjançant proves de tracció i anàlisi de microestructura. Per als productes-revestits gruixuts amb un gruix de recobriment extremadament gran (com ara més de 80 micròmetres), es recomana triturar lleugerament la superfície de prova de la mostra fins a la capa de substrat abans de realitzar la prova de duresa per obtenir el valor de duresa del substrat més precís i fiable.