1. Какви са основните скали за твърдост, използвани за тестване на рулони от поцинкована стомана? Какви са техните съответни приложими диапазони?
Скалата за твърдост на Рокуел B (HRB) е най-често използваната за тестване на твърдостта на рулони от поцинкована стомана, следвана от твърдостта по Викерс (HV) и твърдостта по Бринел (HB). Тестът за твърдост по Рокуел включва притискане на закалена стоманена топка с определен диаметър в повърхността на пробата при определено натоварване. Стойността на твърдостта се определя чрез измерване на дълбочината на вдлъбнатината; колкото по-голяма е дълбочината, толкова по-ниска е твърдостта. Този метод е бърз и не изисква измерване на диагонала на вдлъбнатината, което го прави широко използван за контрол на качеството в производството. Тъй като основният материал на поцинкованите стоманени листове е предимно ниско-въглеродна стомана и ниско-легирана стомана, с дебелина обикновено варираща от 0,3 до 5,0 mm, HRB скалата е особено подходяща. Общото му натоварване е 100 кг, като се използва индентор от стоманена топка с диаметър 1/16 инча. Когато якостта на основния материал е висока и твърдостта надвишава HRB 100, може да се използва скалата HRC или HRA (използвайки индентор с диамантен конус) и дълбочината на вдлъбнатината трябва да се контролира, за да се избегне повреда на индентора. Твърдостта по Викерс (HV) е много гъвкава и подходяща за оценка на твърдостта на напречни-срезове на тънки пластини или микроскопични области. Тестването му обаче е бавно и изисква висока плоскост на повърхността на пробата, така че се използва най-вече за качествена арбитражна проверка. В инженерната практика уредите за измерване на твърдост на Leeb също често се използват за -без{19}}разрушителен тест на място, като HRB и HV са най-добрите. След това резултатите от теста се преобразуват в стойности на якост на опън за определяне на материала.
2. Как се класифицират степените на твърдост на поцинкованите рулони от най-меките до най-твърдите според тяхната степен на втвърдяване при работа?
A: Класовете на твърдост на поцинкованите рулони се класифицират в пет нива от най-меките до най-твърдите според степента на втвърдяване при работа на основния материал след студено валцуване и неговото състояние на отгряване. Загрято меко състояние (обикновено обозначено S) съответства на твърдост от приблизително HRB 85-110. Основният материал е претърпял пълно рекристализиращо отгряване, което води до еднородна структура и добра пластичност, подходяща за дълбоко изтегляне. 1/8 твърдост съответства на HRB 50-71, HV 95-130. Основният материал е претърпял леко втвърдяване при студено валцуване, използва се за плитки огъващи части и части за общо огъване. 1/4 твърдост съответства на HRB 65-80, HV 115-150. Има определена якост и поддържа добра формоспособност, подходящ за изтегляне на плитки цилиндрични детайли и структурни опори. 1/2 твърд съответства на HRB 74-89, HV 135-185. Силата е допълнително подобрена, използва се за общи конструктивни части и компоненти с определени изисквания за носещи товари. Напълно твърдите материали отговарят на HRB 85 и нагоре и HV 170 и нагоре. Основният материал е неоткален или само леко откален, поддържайки високоякостното закалено състояние след студено валцуване. Те се използват в приложения, където се изисква висока твърдост и не е необходимо сложно формоване, като покривни панели и гофрирани плочки.
3. Как се изразява степента на твърдост на поцинкованата намотка в стомана с висока -якост и структурни материали?
О: За стомана с ниска-сплав с висока{1}}якост и поцинкована стомана с дуплекс, стойността на твърдостта вече не може да се използва директно като обозначение на степента, но степента на якост може да бъде индиректно отразена чрез диапазона на твърдост. Например, съгласно стандарт EN 10292, горещо поцинкованата-укрепена стомана е разделена на няколко класа въз основа на границата на провлачване, като HX260LAD, HX300LAD, HX340LAD, HX380LAD и HX420LAD. Якостта се подобрява чрез добавяне на микролегиращи елементи като Nb и Ti чрез утаяване на утайки и рафиниране на зърното. Сред тях HX380LAD и по-високи степени могат да достигнат якост на опън над 550 MPa, съответстваща на твърдост от приблизително HRB 85~95 и HV 170~210. В стандарта ASTM A653 класът на ниско{21}}легираната стомана с висока -якост (HSLAS) директно показва минималната граница на провлачване чрез обозначението на класа. Класовете стомана, които трябва да отговарят на задължителните изисквания за твърдост, са изброени отделно в стандарта и условията за изпитване на твърдостта са ясно посочени. За структурно клас галванизирани стоманени листове (серия S) като S220GD и S350GD в европейски стандарт EN 10147, самият стандарт не налага стойност на твърдост, но в действителното производство твърдостта се използва като индикатор за контрол на процеса за състояние на отгряване и стабилност на процеса.
4. Каква е връзката на преобразуване между твърдост и якост и какви са нейните приложения в инженерството?
О: За субстрати от въглеродна стомана и ниско-легирана стомана, използвани в поцинковани намотки, има добра линейна положителна корелация между твърдостта по Рокуел (HRB) и якостта на опън. В индустриалната практика обикновено се използва емпирична формула за приблизително преобразуване: Якост на опън (MPa) ≈ 3,2 × HRB + 150 (Тази формула е приложима за ниско-въглеродна стомана с диапазон на HRB от 50~100). Изпитването на твърдост е лесно и бързо и може да се извършва непрекъснато на производствени линии за ленти, докато изпитването на опън изисква изрязване на стандартни проби и отнема време-. Следователно тестването на твърдостта се използва широко в контрола на качеството на процеса за бързо оценяване на механичните свойства на частите. На инженерната площадка операторите използват тестери за твърдост на Leeb или преносими тестери за твърдост на Rockwell, за да извършват тестове за твърдост на поцинковани намотки или готови продукти, да преобразуват стойността на HRB в стойност на якост на опън чрез позоваване на таблици и след това да определят дали материалът отговаря на проектните изисквания съгласно стандарти като GB/T 700 и GB/T 1591. Въпреки това трябва да се отбележи, че тази връзка на преобразуване е приложима само за сравнение на същата стомана клас и подобни условия на топлинна обработка. За поцинковани рулони с различни съставни системи (като IF стомана и фосфор-съдържаща високо-якостна стомана), една и съща формула за преобразуване не може да се приложи директно към материалите.
5. Самият слой цинково покритие влияе ли върху резултатите от теста за твърдост? Как да действате правилно, за да получите истинската твърдост на основата?
A: Влиянието на слоя цинково покритие върху резултатите от теста за твърдост на субстрата обикновено е незначително. Дебелината на слоя цинково покритие обикновено е между 5 и 30 микрометра (общо за двете страни, приблизително 2,5 до 15 микрометра за едната страна), докато дълбочината на вдлъбнатината на индентора със стоманена топка за изпитване на твърдост по Рокуел върху металната повърхност обикновено достига 0,1 до 0,5 милиметра. Дълбочината на вдлъбнатината далеч надвишава дебелината на цинковия слой. Следователно измерената стойност на твърдостта се определя главно от стоманения субстрат; цинковият слой осигурява само плитък повърхностен слой и неговият принос към устойчивостта на вдлъбнатина е незначителен. Baosteel също ясно заявява в техническите си спецификации на продукта, че влиянието на самия слой цинково покритие върху стойността на твърдостта е незначително. Въпреки това, за да се гарантира точността на резултатите от теста, все пак трябва да се отбележат следните оперативни точки: Първо, преди тестване, богатият на цинк- слой и петна от масло по повърхността на тестовата точка могат да бъдат внимателно отстранени с фина шкурка, но трябва да се избягва прекомерното шлайфане, за да се предотврати повреда на субстрата; второ, трябва да се вземат най-малко 35 тестови точки в посоките на ширина и дължина, за да се елиминират грешките в една-точка; накрая, когато има очевидни надлъжни колебания на твърдостта в поцинкованите рулони, това често отразява проблеми с процеса като неравномерна температура на отгряване преди поцинковане, а не отклонения, причинени от самото покритие, и трябва да бъде потвърдено чрез изпитване на опън и анализ на микроструктурата. За продукти с дебело - покритие с изключително голяма дебелина на покритието (като например над 80 микрометра), се препоръчва леко да се шлайфа тестовата повърхност на пробата до субстратния слой, преди да се извърши тестът за твърдост, за да се получи най-точната и надеждна стойност на твърдостта на субстрата.