測試在鋼板應用中意義重大，多種硬度檢測方法適用于鋼板，如洛氏硬度檢測通過測量壓痕深度確定值；布氏硬度檢測用鋼球或硬質合金球壓入試樣表面；維氏硬度檢測以正四棱錐體壓頭壓入鋼板；里氏硬度檢測基于沖擊體速度比計算硬度；邵氏、巴氏、韋氏硬度檢測也各有適用情況，檢測前需清理、打磨鋼板表面，且設備精度和定期校準影響結果準確性。

硬度測試在鋼板中的應用概述

硬度測試在鋼板中的應用十分廣泛，可用于鋼板生產過程的質量控制、對原材料力學性能的復檢等方面。

一、硬度測試相關標準

不同國家有不同的鋼板硬度測試相關標準：

• 中國標準：GB/T13237 - 1991《優質碳素結構鋼冷軋薄鋼板和鋼帶》將冷軋薄板大致分為三級（P級用于普通沖壓，S級用于深度沖壓，Z級用于最深度沖壓），此標準只規定了拉伸試驗；中國冶金標準YB/T5059 - 1993《低碳鋼冷軋鋼帶》將薄鋼板按硬度分為五級（TR(特級)、R(軟)、BR(半軟)、DY(低硬)和Y(冷硬)）；在一些情況下，如冷軋薄板的力學性能檢測，既可以通過拉伸試驗，也可以通過硬度試驗來檢測。
• 日本標準：JISG3141 - 1996《冷軋碳素鋼鋼板和鋼帶》規定了拉伸試驗和硬度試驗，其規定的硬度試驗是洛氏硬度HRB和維氏硬度HV。
• 英國標準：BS1449/1.9 - 1991《厚板、薄板和鋼帶第一部分：碳素鋼和碳錳鋼厚板、薄板和鋼帶具有成形性能的冷軋窄鋼帶技術條件》對冷軋板進行了分級（CS1(鋁鎮靜穩定化超深沖)、CS2(超深沖)、CS3(深沖)、CS4(折邊)、CS15(商品級)），標準規定了鋼材交貨時的力學性能，對于窄鋼帶交貨應符合，或者硬度和彎曲試驗，或者拉伸和彎曲試驗，但硬度和拉伸試驗不應同時進行等要求。

二、硬度測試方法及在鋼板中的應用

1. 洛氏硬度檢測
   • 原理：將壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球）分兩個步驟壓入試樣表面，經規定保持時間后，卸除主試驗力，測量在初試驗力下的殘余壓痕深度h，根據h值及常數N和S計算洛氏硬度。
   • 在鋼板中的應用情況：洛氏硬度HRB不適用于測試薄板材料（當板材厚度小于2mm時，測試HRB硬度可能會因為發生“測砧效應”而使測量的硬度值失準），但對于薄板材料，可以測試表面洛氏硬度HRN或HRT，然后換算成HRB或HV硬度。例如沈陽市天星試驗儀器有限公司生產的便攜式表面洛氏硬度計，適合測試0.05 - 50mm厚度的薄板和鋼帶材料，可用于冷軋薄板帶的生產線上對產品熱處理效果進行在線質量控制，也適用于沖壓產品的生產廠家，配上支承座還可對成批的成品或半成品工件做逐件檢測，其測試精度與臺式洛氏硬度計相同。
2. 維氏硬度檢測
   • 原理：將頂部兩相對面具有規定角度的正四棱錐體金剛石壓頭用試驗力壓入試樣表面，保持規定時間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線長。維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得的商，壓痕被視為具有正方形基面并與壓頭角度相同的理想形狀。
   • 在鋼板中的應用情況：維氏硬度試驗可用于冷軋薄板的硬度檢測，例如日本工業標準JISG3141 - 1996規定的硬度試驗中就有維氏硬度HV，可用于檢測鋼板的硬度以確定其力學性能是否符合相關標準或生產需求。
3. 布氏硬度檢測
   • 原理：用一定直徑的鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力(F)壓入式樣表面，經規定保持時間后卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑(L)。以HBS(鋼球)表示，單位為N/mm2(MPa)。不過一般HBS只適用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。
   • 在鋼板中的應用情況：雖然有一定局限性，但在合適的鋼板硬度檢測場景下也可發揮作用，例如在檢測一些硬度在適用范圍內的鋼板時，可以判斷鋼板品質和性能，確定是否符合生產標準和后續加工要求等。
4. 里氏硬度檢測：《G型里氏硬度計在測試中的適用性分析》分析了G型里氏硬度計在測試鋼板硬度中的情況，證實了G型里氏硬度計測量測試低強度鋼板硬度值偏低。

鋼板硬度測試的國際標準對比

洛氏硬度與維氏硬度的區別

硬度測試對鋼板質量的影響

便攜式硬度計在生產線上的應用