1. Kādas ir galvenās cietības skalas, ko izmanto cinkota tērauda spoļu testēšanai? Kādi ir to attiecīgie piemērojamie diapazoni?
Rokvela cietības skala B (HRB) ir visbiežāk izmantotā cinkota tērauda spoļu cietības pārbaudei, kam seko Vickers cietība (HV) un Brinela cietība (HB). Rokvela cietības tests ietver noteikta diametra rūdīta tērauda lodītes presēšanu parauga virsmā ar noteiktu slodzi. Cietības vērtību nosaka, mērot ievilkuma dziļumu; jo lielāks dziļums, jo zemāka cietība. Šī metode ir ātra un neprasa izmērīt ievilkuma diagonāli, tāpēc to plaši izmanto kvalitātes kontrolei ražošanā. Tā kā cinkota tērauda lokšņu pamatmateriāls galvenokārt ir zema-oglekļa tērauds un zema-leģētais tērauds, kuru biezums parasti svārstās no 0,3 līdz 5,0 mm, HRB skala ir īpaši piemērota. Tā kopējā slodze ir 100 kg, izmantojot tērauda lodīšu ievilkumu ar diametru 1/16 collas. Ja pamatmateriāla izturība ir augsta un cietība pārsniedz HRB 100, var izmantot HRC vai HRA skalu (izmantojot dimanta konusa ievilkumu) un jākontrolē ievilkuma dziļums, lai izvairītos no ievilkšanas atteices. Vickers cietība (HV) ir ļoti daudzpusīga un piemērota plānu plākšņu šķērsgriezumu{15}}vai mikroskopisko laukumu cietības novērtēšanai. Tomēr tas ir lēns tests un prasa augstu parauga virsmas līdzenumu, tāpēc to galvenokārt izmanto kvalitātes šķīrējtiesas pārbaudei. Inženierpraksē Lība cietības testeri parasti tiek izmantoti arī -nesagraujošai{19}}pārbaudei uz vietas, un vislabākie ir HRB un HV. Pēc tam testa rezultātus pārvērš stiepes izturības vērtībās materiāla noteikšanai.
2. Kā cinkoto ruļļu cietības pakāpes tiek klasificētas no mīkstākās līdz cietākajai pēc to cietības pakāpes?
A: Cinkoto ruļļu cietības pakāpes ir klasificētas piecos līmeņos no mīkstākā līdz cietākajam atbilstoši pamatmateriāla sacietēšanas pakāpei pēc aukstās velmēšanas un tā atlaidināšanas stāvokļa. Atkausētais mīkstais stāvoklis (parasti apzīmēts ar S) atbilst cietībai aptuveni HRB 85-110. Pamatmateriālam ir veikta pilnīga rekristalizācijas atkausēšana, kā rezultātā iegūta viendabīga struktūra un laba plastiskums, piemērots dziļai vilkšanai. 1/8 ciets atbilst HRB 50-71, HV 95-130. Pamatmateriālam ir veikta neliela aukstās velmēšanas darba rūdīšana, izmantota sekla locīšanai un vispārējai liecei detaļām . 1/4 cieta atbilst HRB 65-80, HV 115-150. Tam ir noteikta izturība un laba formējamība, piemērota sekla cilindrisku detaļu un konstrukcijas balstu vilkšanai . 1/2 ciets atbilst HRB 74-89, HV 135-185. Izturība tiek vēl vairāk uzlabota, izmantota vispārīgām konstrukcijas daļām un komponentiem ar noteiktām nestspējas prasībām. Pilnībā stingri materiāli atbilst HRB 85 un augstāk un HV 170 un augstāk. Pamatmateriāls ir neatlaidināts vai tikai nedaudz atlaidināts, saglabājot augstas stiprības sacietēšanas stāvokli pēc aukstās velmēšanas. Tos izmanto vietās, kur nepieciešama augsta stingrība un nav nepieciešama sarežģīta formēšana, piemēram, jumta paneļi un gofrēti dakstiņi.
3. Kā cinkotas spoles cietības pakāpe tiek izteikta augstas -stiprības tērauda un konstrukcijas materiālos?
A. Zema{0}}leģēta augstas stiprības-tērauda un dupleksā tērauda cinkotajām spolēm cietības vērtību vairs nevar tieši izmantot kā pakāpes apzīmējumu, taču stiprības pakāpi var netieši atspoguļot cietības diapazonā. Piemēram, saskaņā ar standartu EN 10292 karsti cinkotais nogulsnēšanas-stiprinātais tērauds ir sadalīts vairākās kategorijās, pamatojoties uz tecēšanas robežu, piemēram, HX260LAD, HX300LAD, HX340LAD, HX380LAD un HX420LAD. Stiprība tiek uzlabota, pievienojot mikrosakausējumus, piemēram, Nb un Ti, stiprinot nokrišņus un rafinējot graudus. Starp tiem HX380LAD un augstākas kategorijas var sasniegt stiepes izturību, kas pārsniedz 550 MPa, kas atbilst aptuveni HRB 85–95 un HV 170–210 cietībai. ASTM A653 standartā augstas -stiprības zema{21}}leģētā tērauda (HSLAS) pakāpe tieši norāda minimālo tecēšanas robežu, izmantojot kategorijas apzīmējumu. Tērauda kategorijas, kurām jāatbilst obligātajām cietības prasībām, standartā ir norādītas atsevišķi, un ir skaidri norādīti cietības pārbaudes nosacījumi. Strukturālās cinkotas tērauda loksnēm (S sērija), piemēram, S220GD un S350GD Eiropas standartā EN 10147, pats standarts nenosaka cietības vērtību, bet faktiskajā ražošanā cietība tiek izmantota kā procesa kontroles indikators atlaidināšanas stāvoklim un procesa stabilitātei.
4. Kāda ir cietības un stiprības konversijas attiecība, un kādi ir tās pielietojumi inženierzinātnēs?
A: Oglekļa tēraudam un zema{0}}leģētā tērauda substrātiem, ko izmanto cinkotajās ruļļos, pastāv laba lineāra pozitīva korelācija starp Rokvela cietību (HRB) un stiepes izturību. Rūpnieciskajā praksē aptuvenai konversijai parasti izmanto empīrisku formulu: Stiepes izturība (MPa) ≈ 3,2 × HRB + 150 (Šī formula ir piemērojama zema-oglekļa tēraudam ar HRB diapazonu 50–100). Cietības pārbaude ir vienkārša un ātra, un to var veikt nepārtraukti sloksnes ražošanas līnijās, savukārt stiepes pārbaudei ir nepieciešams izgriezt standarta paraugus, un tas ir laikietilpīgs{8}}. Tāpēc cietības pārbaude tiek plaši izmantota procesa kvalitātes kontrolē, lai ātri novērtētu detaļu mehāniskās īpašības. Inženierbūvē operatori izmanto Lēba cietības testerus vai portatīvos Rokvela cietības testus, lai veiktu cinkotu ruļļu vai gatavu izstrādājumu cietības testus, HRB vērtību konvertētu stiepes izturības vērtībā, atsaucoties uz tabulām, un pēc tam noteiktu, vai materiāls atbilst konstrukcijas prasībām saskaņā ar tādiem standartiem kā GB/T 700 un GB/T 1591. Tomēr šai pārveidošanas pakāpei nav jāpiemēro tāda pati salīdzināšana ar tēraudu. nosacījumiem. Cinkotām spolēm ar dažāda sastāva sistēmām (piemēram, IF tēraudu un fosforu, kas satur augstas stiprības tēraudu), vienu un to pašu konversijas formulu nevar tieši pielietot visiem materiāliem.
5. Vai pats cinka pārklājuma slānis ietekmē cietības testa rezultātus? Kā pareizi darboties, lai iegūtu patieso pamatnes cietību?
A: Cinka pārklājuma slāņa ietekme uz pamatnes cietības testa rezultātiem parasti ir niecīga. Cinka pārklājuma slāņa biezums parasti ir no 5 līdz 30 mikrometriem (kopā abās pusēs, aptuveni 2,5 līdz 15 mikrometri vienā pusē), savukārt Rokvela cietības testa tērauda lodītes iespieduma dziļums metāla virsmā parasti sasniedz 0,1 līdz 0,5 milimetrus. Ievilkuma dziļums ievērojami pārsniedz cinka pārklājuma slāņa biezumu. Tāpēc izmērīto cietības vērtību galvenokārt nosaka tērauda pamatne; cinka slānis nodrošina tikai seklu virsmas slāni, un tā ieguldījums pretestībā iespiedumam ir niecīgs. Arī Baosteel savās produkta tehniskajās specifikācijās skaidri norāda, ka paša cinka pārklājuma slāņa ietekme uz cietības vērtību ir niecīga. Tomēr, lai nodrošinātu testa rezultātu precizitāti, joprojām ir jāņem vērā šādi darbības punkti: Pirmkārt, pirms testēšanas ar smalku smilšpapīru var viegli noņemt cinka -bagāto slāni un eļļas traipus uz testa punkta virsmas, taču ir jāizvairās no pārmērīgas slīpēšanas, lai nesabojātu pamatni; otrkārt, platuma un garuma virzienos ir jāņem vismaz 35 testa punkti, lai novērstu viena punkta kļūdas; visbeidzot, ja cinkotajās ruļļos ir acīmredzamas gareniskās cietības svārstības, tas bieži atspoguļo procesa problēmas, piemēram, nevienmērīgu atlaidināšanas temperatūru pirms cinkošanas, nevis paša pārklājuma radītās novirzes, un tas ir jāapstiprina ar stiepes testu un mikrostruktūras analīzi. Produktiem ar biezu-pārklājumu ar īpaši lielu pārklājuma biezumu (piemēram, kas pārsniedz 80 mikrometrus) pirms cietības testa veikšanas ieteicams nedaudz noslīpēt parauga testa virsmu līdz pamatnes slānim, lai iegūtu visprecīzāko un uzticamāko substrāta cietības vērtību.