軋輥肖氏硬度試驗方法的修訂說明

伴隨著我國理化檢測技術水平的提高，軋輥的硬度檢測已由原來單一的肖氏硬度發展到里氏硬度、超聲硬度、現場維氏硬度等多種試驗方法，為軋輥生產廠家和用戶提供了多種選擇的可能。我們力爭通過此次修訂工作，使軋輥硬度試驗方法國家標準能體現當代軋輥硬度檢測水平及發展方向，能正確引導并推進我國軋輥制造行業的快速發展。本次修訂是在GB/T 13313-1991的基礎上進行的，修訂后的標準名稱變更為《軋輥肖氏、里氏硬度試驗方法》，格式按照GB/T1.1-2000的要求進行了調整。
1 范圍
1.1 根據GB/T 1.1-2000標準，修訂了范圍。
1.2 增添了里氏硬度的相關內容以及肖氏和里氏的硬度換算表。
2 規范性引用文件
2.1 補充調整了引用標準。
2.2 不再使用GB4977《D型肖氏硬度計技術條件》和GB4978《標準肖氏硬度塊》。
2.3 增添了GB/T 17394－1998《金屬里氏硬度試驗方法》、JJG 346－1991《肖氏硬度計》、JJG 347－1991 《標準肖氏硬度塊》、JJG 747－99《里氏硬度計》。
3 增添了里氏硬度的表示、測試方法及其相關要求
隨著軋制技術的發展，用戶對軋材的板型、表面粗糙度的指標要求越來越高，這就要求軋輥具有更小的硬度范圍和整體硬度均勻性。而肖氏硬度由于其自身特點，已經逐漸不能滿足這些要求。由于理化檢測技術的發展，各種新型的現場硬度檢測手段不斷增加，為軋輥生產廠家和用戶提供了多種選擇的可能性。在這些新型硬度檢測方法中，里氏硬度發展為成熟。它人為影響很小，并且可以多方向、多種沖擊裝置使用，能普遍適用于鑄鋼、鑄鐵和鍛鋼軋輥的硬度檢測，在實際的軋輥硬度檢測中具有很明顯的優勢，且為很多軋輥制造廠家和使用廠家認可。甚至有很多軋輥使用廠家的訂貨合同中的硬度要求直接是里氏硬度。目前，軋輥現場硬度檢測的現狀是肖氏硬度和里氏硬度并存，并且里氏硬度有逐漸發展的趨勢。鑒于這種格局，在新修訂的標準中，在試驗原理、硬度值的表示、試驗儀器、被測軋輥、測試方法等方面僅增加了里氏硬度的相關內容。
4 增加了檢測高精軋輥時對硬度計、硬度塊的要求
鍛鋼冷軋輥具有更小的硬度范圍和整體硬度均勻性，因此對檢測儀器提出了更高的要求。但考慮到國內硬度計、硬度塊的實際水平，因此定為：檢測硬度均勻度要求高的軋輥時,可采用高精度數字顯示的D型或E型肖氏硬度計，其示值誤差應不大于±2.0HS，重復性應不大于2.0HS，標準肖氏硬度塊在硬度范圍大于75HSD時的均勻度應≤1.2HSD；里氏硬度計的示值誤差應不大于±9HL，重復性應不大于9HL，標準里氏硬度塊在硬度范圍大于760HL時的均勻度應≤6HL。當然，這可能還不能*需要，實際執行中可以根據具體情況決定，這里只是給了一個基本的要求。給制定企業標準留有一定余地，國內硬度計制造商也可以達到。
5 明確了硬度計、硬度塊的檢定依據
目前，硬度計、硬度塊的檢定主要是JJG 346《肖氏硬度計》、JJG 347《標準肖氏硬度塊》、JJG 747《里氏硬度計》，本次修訂中，明確了硬度計、硬度塊的檢定依據，便于大家執行。
6 提高了被測軋輥測試硬度表面粗糙度的要求
測試硬度表面粗糙度對硬度的測試是有一定影響的，但當表面粗糙度達到1.6μm以下時，這種影響很小，至于具體數據，目前還沒有掌握，這項實驗下一步進行。如果測試表面粗糙度要求達到 0.8μm，我們認為沒有必要，也沒有證據證明達到0.8μm的必要性。這只能造成浪費、不經濟。對于鍛鋼冷軋工作輥，未注粗糙度一般應達到Ra1.6，輥身粗糙度應達到0.8μm以上，因此不存在問題。在本次修訂中，在原有標準的基礎上上了一個檔次，由原標準的3.2μm提高到Ra≤1.6μm。
7 考慮了冷、熱加工對試樣表面硬度的影響
軋輥在熱處理后，表面存有氧化膜層、脫碳層等，在加工過程中存在加工形變層，這些表層的硬度與其下面基體的硬度差距很大，在檢測硬度前要注意其影響。因此新修訂的標準的被測軋輥中增添了“在制備試樣表面時，應盡量避免由于受熱、冷加工等對試樣表面硬度的影響”。
8 增加了對測試現場的環境要求
要求現場不能有強烈振動、嚴重粉塵、腐蝕性介質或強磁場，這不僅僅是考慮測試的準確性的問題，同時也考慮到保護測試儀器、保護測試人員身心健康的問題。尤其是數字式的高精測試儀器，對環境氛圍有一定要求，價格也較昂貴。職業健康安全環保意識國家極為重視，提到了很高的高度，這里也充分體現了這一點。
9 輥身測試母線數做了調整
輥身直徑小于等于300mm的軋輥，輥身測試母線數確定為2條；輥身直徑大于300mm、小于等于500mm的軋輥，增加了一條輥身測試母線。這主要是考慮現代鍛鋼冷軋工作輥硬度均勻度要求很高的因素。同時對測試母線的分布做了規定。
10 增添了鍛鋼、鑄鐵、鑄鋼軋輥的HSD―HLD硬度對照表
在實際生產和經營活動中，必然涉及HS和HL的換算，GB/T 17394-1998中只規定了鋼和鑄鋼的HL和HSD的換算，而對于鑄鐵軋輥的HL和HSD的換算卻沒有涉及。其它軋輥生產廠、鋼廠、協會都有自己的對照表，由于材質彈性模數不同，對照表也存在一定差異，不能通用。中鋼邢機具有完備的鑄鋼、鑄鐵、鍛鋼軋輥生產線，因此有條件針對現有材質的鑄鋼、鑄鐵、鍛鋼軋輥，采用肖氏硬度基準機和里氏硬度基準機，進行了大量的HLD和HSD的比對工作，得出它們的對照表，具有較高的使用價值，將之附于本標準中，僅供參考。
11 刪去了原標準中附錄C
原標準中對于比對輥的技術要求，如硬度均勻性和硬度穩定性都比JJG347中對標準肖氏硬度塊的要求低，而且比對輥的購置、更新成本高于標準肖氏硬度塊，限制了其在實際中的應用，因此在本次修訂中改用標準肖氏硬度塊作為標準肖氏硬度計的日常比對手段。
12 刪去了原標準中附錄A、附錄B，修改了附錄D
原標準中附錄A《C型肖氏硬度計主要技術參數》、附錄B《E型肖氏硬度計主要技術參數》在JJG346中已經有詳細規定，因此在本次修訂中不予保留。
刪去了原標準中附錄D《硬度換算表》中的HRA及其數據，對布氏硬度HBW和維氏硬度HV數據做了進一步修改和補充。
                            GB/T 13313國家標準修訂工作組
 

HT300S軋輥硬度計依據國標進行修正，肖氏誤差+-/1 HS