1. Apakah skala kekerasan utama yang digunakan untuk menguji gegelung keluli tergalvani? Apakah julat berkenaan masing-masing?
Skala kekerasan Rockwell B (HRB) adalah yang paling biasa digunakan untuk menguji kekerasan gegelung keluli tergalvani, diikuti oleh kekerasan Vickers (HV) dan kekerasan Brinell (HB). Ujian kekerasan Rockwell melibatkan menekan bola keluli yang mengeras diameter tertentu ke dalam permukaan sampel di bawah beban tertentu. Nilai kekerasan ditentukan dengan mengukur kedalaman lekukan; semakin besar kedalaman, semakin rendah kekerasannya. Kaedah ini cepat dan tidak memerlukan pengukuran pepenjuru lekukan, menjadikannya digunakan secara meluas untuk kawalan kualiti dalam pengeluaran. Memandangkan bahan asas kepingan keluli tergalvani kebanyakannya adalah keluli karbon-rendah dan keluli aloi-rendah, dengan ketebalan biasanya antara 0.3 hingga 5.0 mm, skala HRB amat sesuai. Jumlah bebannya ialah 100 kg, menggunakan indentor bola keluli dengan diameter 1/16 inci. Apabila kekuatan bahan asas tinggi dan kekerasan melebihi HRB 100, skala HRC atau HRA (menggunakan inden kon berlian) boleh digunakan, dan kedalaman lekukan harus dikawal untuk mengelakkan kegagalan inden. Kekerasan Vickers (HV) sangat serba boleh dan sesuai untuk menilai kekerasan keratan rentas{15}}plat nipis atau kawasan mikroskopik. Walau bagaimanapun, ia lambat untuk diuji dan memerlukan kerataan permukaan yang tinggi bagi sampel, jadi ia kebanyakannya digunakan untuk pemeriksaan timbang tara yang berkualiti. Dalam amalan kejuruteraan, penguji kekerasan Leeb juga biasa digunakan untuk-ujian bukan{19}}yang merosakkan tapak, dengan HRB dan HV adalah yang terbaik. Keputusan ujian kemudiannya ditukar kepada nilai kekuatan tegangan untuk penentuan bahan.
2. Bagaimanakah gred kekerasan gegelung tergalvani dikelaskan daripada paling lembut kepada paling keras mengikut tahap pengerasan kerjanya?
J: Gred kekerasan gegelung tergalvani dikelaskan kepada lima peringkat daripada paling lembut kepada paling keras mengikut tahap pengerasan kerja bahan asas selepas gelek sejuk dan keadaan penyepuhlindapannya. Keadaan lembut anil (biasanya ditetapkan S) sepadan dengan kekerasan lebih kurang HRB 85-110. Bahan asas telah melalui penyepuhlindapan penghabluran semula yang lengkap, menghasilkan struktur seragam dan keplastikan yang baik, sesuai untuk lukisan dalam. 1/8 keras sepadan dengan HRB 50-71, HV 95-130. Bahan asas telah mengalami pengerasan kerja guling sejuk sedikit, digunakan untuk lenturan cetek dan bahagian lenturan umum. 1/4 keras sepadan dengan HRB 65-80, HV 115-150. Ia mempunyai kekuatan tertentu dan mengekalkan kebolehbentukan yang baik, sesuai untuk melukis bahagian silinder cetek dan sokongan struktur. 1/2 keras sepadan dengan HRB 74-89, HV 135-185. Kekuatannya dipertingkatkan lagi, digunakan untuk bahagian struktur am dan komponen dengan keperluan galas beban tertentu. Bahan tegar sepenuhnya sepadan dengan HRB 85 dan ke atas dan HV 170 ke atas. Bahan asas tidak disepuh atau hanya disepuh ringan, mengekalkan keadaan keras berkekuatan tinggi selepas penggelek sejuk. Ia digunakan dalam aplikasi di mana ketegaran tinggi diperlukan dan pembentukan kompleks tidak diperlukan, seperti panel bumbung dan jubin beralun.
3. Bagaimanakah gred kekerasan gegelung tergalvani dinyatakan dalam-kekuatan tinggi keluli dan bahan gred struktur?
J: Untuk gegelung bergalvani keluli-aloi tinggi-rendah dan keluli dupleks, nilai kekerasan tidak lagi boleh digunakan secara langsung sebagai penetapan gred, tetapi gred kekuatan boleh dicerminkan secara tidak langsung melalui julat kekerasan. Contohnya, mengikut standard EN 10292, kerpasan tergalvani celup-panas-keluli terbahagi kepada beberapa gred berdasarkan kekuatan hasil, seperti HX260LAD, HX300LAD, HX340LAD, HX380LAD dan HX420LAD. Kekuatan dipertingkatkan dengan menambahkan unsur pengaloian mikro seperti Nb dan Ti melalui pengukuhan kerpasan dan penghalusan bijirin. Antaranya, HX380LAD dan gred yang lebih tinggi boleh mencapai kekuatan tegangan lebih 550 MPa, sepadan dengan kekerasan lebih kurang HRB 85~95 dan HV 170~210. Dalam standard ASTM A653, gred keluli aloi-kekuatan rendah{21}}tinggi (HSLAS) secara langsung menunjukkan kekuatan hasil minimum melalui penetapan gred. Gred keluli yang perlu memenuhi keperluan kekerasan mandatori disenaraikan secara berasingan dalam standard, dan keadaan ujian kekerasan dinyatakan dengan jelas. Untuk kepingan keluli tergalvani gred struktur (siri S) seperti S220GD dan S350GD dalam piawaian Eropah EN 10147, piawaian itu sendiri tidak mewajibkan nilai kekerasan, tetapi dalam pengeluaran sebenar, kekerasan digunakan sebagai penunjuk kawalan proses untuk keadaan penyepuhlindapan dan kestabilan proses.
4. Apakah hubungan penukaran antara kekerasan dan kekuatan, dan apakah aplikasinya dalam kejuruteraan?
J: Untuk keluli karbon dan substrat keluli aloi-rendah yang digunakan dalam gegelung tergalvani, terdapat korelasi positif linear yang baik antara kekerasan Rockwell (HRB) dan kekuatan tegangan. Dalam amalan perindustrian, formula empirikal biasanya digunakan untuk penukaran anggaran: Kekuatan tegangan (MPa) ≈ 3.2 × HRB + 150 (Formula ini digunakan untuk-keluli karbon rendah dengan julat HRB 50~100). Ujian kekerasan adalah mudah dan cepat, dan boleh dilakukan secara berterusan pada barisan pengeluaran jalur, manakala ujian tegangan memerlukan pemotongan sampel standard dan memakan masa-nya. Oleh itu, ujian kekerasan digunakan secara meluas dalam kawalan kualiti proses untuk menganggarkan sifat mekanikal bahagian dengan cepat. Di tapak kejuruteraan, pengendali menggunakan penguji kekerasan Leeb atau penguji kekerasan Rockwell mudah alih untuk melakukan ujian kekerasan pada gegelung tergalvani atau produk siap, menukar nilai HRB kepada nilai kekuatan tegangan dengan merujuk kepada jadual, dan kemudian menentukan sama ada bahan itu memenuhi keperluan reka bentuk mengikut piawaian seperti GB/T 700 dan GB/T 1591 sahaja. Walau bagaimanapun, perhubungan penukaran boleh digunakan bagi keluli ini dan tidak digunakan untuk gred yang sama sahaja. keadaan rawatan haba yang serupa. Untuk gegelung tergalvani dengan sistem komposisi berbeza (seperti keluli IF dan fosforus{14}yang mengandungi keluli berkekuatan tinggi{15}), formula penukaran yang sama tidak boleh digunakan secara langsung merentas bahan.
5. Adakah lapisan penyaduran zink itu sendiri menjejaskan keputusan ujian kekerasan? Bagaimana untuk beroperasi dengan betul untuk mendapatkan kekerasan sebenar substrat?
A: Pengaruh lapisan penyaduran zink pada keputusan ujian kekerasan substrat secara amnya boleh diabaikan. Ketebalan lapisan penyaduran zink biasanya antara 5 dan 30 mikrometer (jumlah untuk kedua-dua belah, lebih kurang 2.5 hingga 15 mikrometer untuk satu sisi), manakala kedalaman lekukan indentor bola keluli ujian kekerasan Rockwell pada permukaan logam biasanya mencapai 0.1 hingga 0.5 milimeter. Kedalaman lekukan jauh melebihi ketebalan lapisan penyaduran zink. Oleh itu, nilai kekerasan yang diukur terutamanya ditentukan oleh substrat keluli; lapisan zink hanya menyediakan lapisan permukaan cetek dan sumbangannya kepada rintangan lekukan adalah diabaikan. Baosteel juga dengan jelas menyatakan dalam spesifikasi teknikal produknya bahawa pengaruh lapisan penyaduran zink itu sendiri terhadap nilai kekerasan adalah diabaikan. Walau bagaimanapun, untuk memastikan ketepatan keputusan ujian, titik operasi berikut masih perlu diberi perhatian: Pertama, sebelum ujian,{11}}lapisan kaya zink dan kesan minyak pada permukaan titik ujian boleh dikeluarkan perlahan-lahan dengan kertas pasir halus, tetapi pengamplasan yang berlebihan harus dielakkan untuk mengelakkan kerosakan pada substrat; kedua, sekurang-kurangnya 35 titik ujian perlu diambil dalam arah lebar dan panjang untuk menghapuskan-ralat titik tunggal; akhirnya, apabila terdapat turun naik kekerasan membujur yang jelas dalam gegelung tergalvani, ia sering mencerminkan masalah proses seperti suhu penyepuhlindapan yang tidak sekata sebelum tergalvani, dan bukannya penyelewengan yang disebabkan oleh salutan itu sendiri, dan harus disahkan oleh ujian tegangan dan analisis struktur mikro. Untuk produk bersalut-tebal dengan ketebalan salutan yang sangat besar (seperti melebihi 80 mikrometer), disyorkan untuk mengisar sedikit permukaan ujian sampel ke lapisan substrat sebelum melakukan ujian kekerasan untuk mendapatkan nilai kekerasan substrat yang paling tepat dan boleh dipercayai.