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1、电镀锡板硬度的检测方法电镀锡板硬度的检测方法镀锡板镀锡板的国家标准 GB/T2520-2000 采用了国际上通用的 HR30Tm 硬度表示方法。采用 PHR-1S 型表面洛氏硬度计，配上金刚石砧座可以测试厚度 0.05mm 以上镀锡板材料的 HR30Tm 硬度。镀锡薄钢板是一种外表面镀有一层极薄的纯锡层的钢板，简称镀锡板，又称马口铁。镀锡板具有良好的抗腐蚀性能、良好的冲压成型性能和焊接性能，具有外观光亮、美观的特点，是食品包装的最好材料，此外它还用于饮料、化工、电子等行业。1 1、 镀锡板镀锡板的硬度的硬度镀锡板的力学性能是按硬度分类的。使用都要根据不同的用途选择适合的硬度和硬度。为了减少钢材
2、消耗、降低仓装成本，镀锡板正在向超薄板方向发展，这就更加需要保证镀锡板的力学性能。镀锡板的硬度分类、力学性能和用途如表一所示。硬度等级硬度等级硬度硬度HR30THR30T试样厚度试样厚度/mm/mm屈服极限屈服极限/MPa/MPa抗张强度抗张强度/MPa/MPa伸长率伸长率/%/%冲击深度冲击深度/mm/mm特征特征用途用途T14930.32274.2330.5330.5299.3极深冲喷嘴盖、深冲罐T25530.30288.3351.6351.6288.5中等深冲和稍强韧性盖、椭圆罐T2 1/25530.29293.5365.6365.6268.2具有 T2 的拉伸性能和 T3 的强韧性栓盖
3、T35730.28316.4386.7386.7228.0轻冲击一般罐底、盖和瓶盖T46330.26344.5414.8414.8187.7有强的韧性具有强韧性的一般罐底、盖和身T56530.24379.7450.0450.0177.3能耐压曲底、盖和真空罐T67030.20 465116.9强度非常大啤酒罐、碳酸饮料罐、压力罐T4CA6130.26 410 具有韧性，有一定加工性能一般罐的底、盖和身T5CA6530.24 425 没有添加磷，能耐压曲一般罐的底、盖和身T6CA7030.20 530 强度非常大啤酒罐、碳酸饮料罐、压力罐 DR-87330.15 560 韧性强 小直径罐及啤酒、
4、碳酸饮料罐DR-97630.26 630 韧性很强大直径罐底、身、盖DR-108030.25 700 用添加氮的钢，有高强度啤酒、碳酸饮料罐的盖和身国家标准 GB/T2520-2000冷轧电镀锡薄钢板规定的一次冷轧镀锡板力学性能的交货条件如表二所示。不同厚度镀锡板硬度值（不同厚度镀锡板硬度值（HR30TmHR30Tm） 厚度厚度0.21mm0.21mm 0.21mm0.28mm0.28mm钢级钢级公称值公称值平均值范围平均值范围公称值公称值平均值范围平均值范围公称值公称值平均值范围平均值范围TH50+SE53max5352max5251max51TH52+SE534524514TH55+SE5
5、64554544TH57+SE584574564TH61+SE624614604TH65+SE6546546442 2、金属薄板硬度测量的测砧效应、金属薄板硬度测量的测砧效应镀锡板等金属薄板的硬度检测通常采用洛氏硬度测试，而不采用任何其他试验方法。采用洛氏硬度计和表面洛氏硬度计而不发生测砧效应时，对试验材料要求的最小硬度值在国家标准 GB/T230.1-2004 中国有规定。该标准要求硬度试验后试样背面不得出现可见的变形痕迹。“测砧效应”就是指试样在进行硬度测试时，因试样厚度较薄，在压头的作用下，变形硬化区域穿透试样，达试样下面的测砧，这时试样背面就会产生可见的变形痕迹。这时试验力会穿过试样，
6、在测砧上消耗掉一部分，因此测得的硬度值是不真实的。这种因试样厚度不足，使试验力消耗在测砧上一部分，造成硬度测试失准的现象叫做硬度试验的“测砧效应”。 3 3、“测砧效应测砧效应”的对策的对策在镀锡板等金属薄板的硬度测试时，会经常遇到发生“测砧效应”的情况。在这种情况下，应严格按照国家标准 GB/T230.1-2004 的规定，选择合适的硬度标尺，选用较小的试验力进行测试。为了避免“测砧效应”的产生，有一种做法是将相同材料的几片试样迭加在一起进行测试。这种方法是不可取的。因为几层试样的接触面之间会产生相对滑动，这时的测试值也是不准确的。 当试样厚度低到即使采用最小试验力的标尺仍然会产生“测砧效应
7、”时，还有一种方法可以采用，这就是国家标准 GB/T230.1-2004 附录 A 和国际标准 ISO6508-1-1999 附录 A 中给出的“薄片产品的 HR30Tm 硬度试验”。这种方法适用于可以采用钢球压头的冷轧薄钢板、不锈钢薄钢板、镀锡板、镀锌板、黄铜板等材料。HR30Tm 试验除采用表面洛氏 HR30T 标尺之外，也可以采用 HR15T 或 HR45T 标尺。美国标准规定，镀锡板硬度要在金刚石点砧座上测试，对于厚度为 0.02160.0303 英寸（0.550.77mm）的镀锡板材料可以采用 HR45T 标尺，对于厚度为 0.00840.0215 英寸（0.210.55mm）的镀锡
8、板材料可以用 HR30T 标尺，对于厚度小于 0.0083 英寸（0.21mm）的镀锡板材料，可以用 HR15T 标尺。所有测试值都要用 HR30Tm 来表示。HR15T 和 HR45T 标尺下的测试值要换算成 HR30Tm 标尺的硬度值。中国标准 GB/T2520-2000 附录 B 中给出了 HR15T 和 HR30Tm 的换算表如表三所示：HR15T 和 HR30Tm 换算表HR15THR15THR30TmHR30TmHR15THR15THR30TmHR30Tm92.080.583.563.591.579.583.062.591.078.082.561.590.577.582.060.0
9、90.076.081.559.589.575.581.058.589.074.580.557.088.574.080.056.088.073.079.555.087.572.079.054.087.071.078.553.086.570.078.051.586.069.077.551.085.568.077.049.585.067.076.549.084.566.076.047.584.065.0 4 4、用于薄片产品硬度测试的、用于薄片产品硬度测试的 HR30TmHR30Tm 试验试验用于包括镀锡板在内的薄片产品硬度测试的 HR30Tm 试验，其试验条件与 HR30T 相似，经供需双方协商，
10、允许试样背面出现变形痕迹。多年的应用证明这项试验用于比较目的是非常令人满意的。它可用于硬度值在 80HR30T 以下，厚度小于 0.6mm，直至产品标准中给出的最小厚度的产品。这项试验需要使用一个金刚石点砧座（支承面很小，端面嵌有金刚石的测砧），如图 1 所示。金刚石的表面应是一个经过高度抛光的平面，这种金刚石点砧座可以为试样下表面提供一个标准的磨擦条件。这样就可以提高硬度测试的重复性。5 5、镀锡板镀锡板的硬度测试的硬度测试镀锡板的硬度测试以往大多采用台式表面洛氏硬度计，采用普通钢质平测砧，测试 HR30T 硬度。例如 2001 年版的宝钢企业标准Q/BQB450-2001 中就规定镀锡板的
11、硬度用 HR30T 来表示。近年来，由于关于镀锡板的国家标准 GB/T2520-2000 开始采用了国际上通用的 HR30Tm 硬度表示方法，关于洛氏硬度试验的国家标准 GB/T230.1-2004 中也规定了 HR30Tm 硬度试验方法，因此国内已开始采用金刚石测砧、测试镀锡板的 HR30Tm 硬度值。例如 2003年版的宝钢企业标准 Q/BQB450-2003 中就将硬度的表示方法由 HR30T 改为 HR30Tm。但是，测试 HR30Tm 硬度需要一个金刚石测砧，而国产的洛氏硬度计很少有这种配件可以选购。近期笔者了解到在上海的一家合资硬度计厂可以购到这种金刚石测砧，但是价格高达 9000
12、 多元。由于合适的金刚石测砧难以买到，台式的表面硬度计又比较贵。因此，HR30Tm 硬度表示方法在国内镀锡板行业的应用还不普遍。特别是在镀锡板的使用厂家方面，尽管人们也意识到镀锡板的硬度很重要，它关系到加工产品的质量，关系到生产效率和企业效益。但是多数企业都没有对购进的镀锡板材进行硬度复检。现在情况不同了，沈阳天星测控仪器有限公司已经生产出了 PHR 系列便携式表面洛氏硬度计，它的重量只有台式机的百分之一，价格只有台式机的一半，精度与台式机相同，都符合关于洛氏硬度试验方面的国家标准 GB/T 230.1-2004 的规定。作为选购件，沈阳天星公司还可提供用于测试 HR30Tm 硬度的金刚石点砧
13、座，它的价格只有国内同类产品的五分之一。测试镀锡板的硬度，可以选用 PHR-1S 型表面洛氏硬度计，它的重量只有 0.7kg，可以测试厚度为 0.0525mm 的板带材料，测试内径 26mm 以上的管材内壁硬度，测试内径 30mm 以上的管材外壁硬度。配上金刚石点砧座就可以测试镀锡板的 HR30Tm 硬度。这种仪器可以方便地带到生产现场、销售现场和材料仓库去使用。可以用于镀锡板生产厂的在线质量控制，也可以用于镀锡板使用厂的材料复检，还可以带到钢材市场去选购材料。如果配上一个选购件支承座，还可以放到一个平台上（例如办公桌）进行精确测试。PHR-1S 型表面洛氏硬度计非常适于测试镀锡板的硬度，它的采用必定会给镀锡板的生产和使用厂家带来明显效益。
