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[材料] 铜管的硬度检测方法

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发表于 2008-6-25 03:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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1、焊接纯铜管在关于黄铜管的美国标准ASTM B36、B36M-91a和关于铜管的美国标准ASTM B152-92中都述及“洛氏硬度试验是检验各种状态黄铜(或纯铜)是否符合拉伸强度或晶粒大小要求最快而方便的方法”
据美国标准ASTM B447-92a《焊接铜管》,焊接铜管的硬度用洛氏或表面洛氏硬度计检测。各种状态的焊接铜管,其力学性能应符合表1和表2的规定。
表1 退火状态交货的焊接管和全精制管的力学性能要求
状态
外径,英文
壁厚,英寸(毫米)
洛氏硬度
平均晶粒度,毫米
标度
软化退火(O60)全部0.016(0.406)~0.035(0.889) 15T最大60最小0.040
0.035(0.889)及以上F最大50最小0.040
光亮退米(O50)全部0.016(0.406)~0.035(0.889)15T最大65最小0.040
0.035(0.889)及以上F最大55最小0.040

表2 焊接管、焊接拉拔管和拉拔状态精制管的力学性能要求
状态
外径,英寸
(毫米)
壁厚,英寸
(毫米)
洛氏硬度
抗拉强度
标尺
千磅/英寸2
兆帕
焊接态:WM
WM50由退火带材焊成(O61)
WM02由半硬带材焊成(H02)
WM04由硬带材焊成(H04)
焊接管与冷拉W,H
WH00焊接与拉拔:1/8硬
WH02焊接与拉拔:1/2硬
WH04焊接与拉拔:硬
全部

全部

全部
 

全部
全部
1/4(6.35)
~1(25.4)
>1(25.4)
~31/2(88.9)
全部

全部

全部
 

全部
全部
0.020(0.508)~
≤0.120(3.0.35)
0.035(0.889)~
≤0.156(3.92)
F

30T

30T
 

30T
30T
30T

30T
最大65

43~57

54~62
 

30~60
最小30
最小55

最小55
最小30

36~47

最小45
 

36~47
最小36
最小45

最小45
最小205

250~325

最小310
 

250~325
最小250
最小310

最小310

2、焊接黄铜管据美国标准ASTM B587-88《焊接黄铜管》,焊接黄铜管的硬度用洛氏或表面洛氏硬度计检测。各种状态焊接黄铜管的力学性能应符合表3和表4的规定
表3 焊接管、焊接并冷拔状态的全精制管的力学性能要求
铜合金
UNS号
状态
类型
外径,英寸(毫米)
壁厚英寸(毫米)
最小洛氏硬度30T
最小抗拉强度
千磅/英寸2
(兆帕)
C21000
C21000
C21000
C21000
 

C22000
C22000
C22000
C22000
 

C23000
C23000
C23000
C23000

C23000
 
C26000
C26800 C27000
C27200
C26000
C26800 C27000
C27200
C26000
C26800 C27000
C27200
C26000
C26800 C27000
C27200
由退火铜带焊成
由冷轧铜带焊成
冷轧或轻拉
冷轧或硬拉
 

由退火铜带焊成
由冷轧铜带焊成
冷轧或轻拉
冷轧或硬拉
 

由退火铜带焊成
由冷轧铜带焊成
冷轧或轻拉
冷轧或轻拉
(一般用途)
冷轧或硬拉
 
由退火铜带焊成
 
 

由冷轧铜带焊成
 
 

冷轧或拉拔
(一般用途)
 

冷轧或硬拉
I
I
Ⅲ,Ⅳ
Ⅲ,Ⅳ
 

I
I
Ⅲ,Ⅳ
Ⅲ,Ⅳ
 

I
I
Ⅲ,Ⅳ
Ⅲ,Ⅳ
Ⅲ,Ⅳ
 

I
 
 

I
 
 

Ⅲ,Ⅳ
 
 

Ⅲ,Ⅳ

全部
全部
全部
>1(25.4)
>1~2(>25.4~50.8)
>2~3½(>50.8~88.9)
全部
全部
全部
<1(25.4)
>1~2(25.4~50.8)
>2~3&frac12;(50.8~88.9)
全部
全部
全部
全部
<1(25.4)
>1~2(25.4~50.8)
>2~3&frac12;(50.8~88.9)
全部
 
 

全部
 
 

全部
 
 

<1(25.4)
>1~2(25.4~50.8)
>2~3&frac12;(50.8~88.9)
全部
全部
全部
0.020~0.120(0.508~3.05)
0.035~0.180(0.889~4.57)
0.060~0.250(1.52~6.35)
全部
全部
全部
0.020~0.120(0.508~3.05)
0.035~0.180(0.889~4.57)
0.060~0.250(1.52~6.35)
全部
全部
全部
全部
0.020~0.120(0.508~3.05)
0.035~0.180(0.889~4.57)
0.060~0.250(1.52~6.35)
全部
 
 

全部
 
 

全部
 
 
0.020~0.120(0.508~3.05)
0.035~0.180(0.889~4.57)
0.060~0.250(1.52~6.35)
7

34
52
 

10

38
55
 

24

43
43
65
 

25

 
 
 
 



53

 
 
70

34(235)

37(225)
46(315)
 

37(225)

40(275)
52(360)
 

40(275)

44(305)
44(305)
57(395)
 

48(330)
 
 
 
 



54(370)
 
 
66(455)
 楼主| 发表于 2008-6-25 03:59 | 显示全部楼层
表4 以退火状态供货的焊接管和全精制管的晶粒度要求和洛氏硬度要求
铜合金UNS
状态
类型
外径,英寸(毫米)
壁厚,英寸(毫米)
洛氏硬度值
平均晶粒度,毫米
C21000
 
C21000
 
C22000
 
C22000
 
C23000
 
C23000
 
C26000
C26800
C27000
C27200
C26000
C26800
C27000
C27200
软化退火
 
光亮退火
 
软化退火

光亮退火
 
软化退火
 
光亮退火

软化退火
 
 
 
光亮退火
Ⅱ,Ⅳ
 
Ⅱ,Ⅳ
 
Ⅱ,Ⅳ
 
Ⅱ,Ⅳ
 
Ⅱ,Ⅳ
 
Ⅱ,Ⅳ
 
Ⅱ,Ⅳ
 
 
 
Ⅱ,Ⅳ
全部
 
全部
全部
全部
全部
全部
全部
 
 
 
全部
<0.045(1.14)
>0.045(1.14)
<0.045(1.14)
>0.045(1.14) <0.045(1.14)
>0.045(1.14) <0.045(1.14)
>0.045(1.14) <0.045(1.14)
>0.045(1.14) <0.045(1.14)
>0.045(1.14)
<0.030(0.762)
>0.030(0.762)
 
 
<0.030(0.762) >0.030(0.762)
30T
F
30T
F
30T
F
30T
F
30T
F
30T
F
30T
F
 
 
30T
F
17
61
27
68
30
70
37
78
36
75
39
85
40
80
 
 
60
90
0.025
0.025
B
B
0.025
0.025
B
B
0.025
0.025
B
B
0.025
0.025
 
 
B
B
 
0.060
0.060
0.035
0.035
0.060
0.060
0.035
0.035
0.060
0.060
0.035
0.035
0.060
0.060
 
 
0.035
0.035
     A.
洛氏硬度值只用于壁厚等于或大于0.015英寸(0.35毫米)的管、内径等于或大于5/16英寸(7.94毫米)的贺管、以及较大尺寸的两内平行表面间距离等于或大于3/154.76毫米)的矩形管(包括方形管)。洛氏硬度值不能用于其他任何类型管。洛氏硬度试验应在管材内表面上进行。每个试样的洛氏硬度值应至少为三个读数的算术平均值。用来测定所规定洛氏硬度的合适设备不易买到时,可根据供需双方协议采用其他洛氏标度和数值。

     B.
虽未规定最小晶料度,但是产品必须具有完全再结晶的晶粒组织结构。

   3、无缝纯铜管   据美国标准ASTM B75M-92a《无缝铜管》,无缝铜管的硬度用洛氏或表面洛氏硬度计检测。各种状态无缝铜管的力学性能如表5所示。
   表5 拉拔状态和退火状态管材的力学性能要求
状态
外径或较大平行外表面间距离,
(毫米)
壁厚(毫米)
洛氏硬度
平均晶粒度(毫米)
抗拉强度
兆帕
屈服强度最小,兆帕
标准代号
以前名称
标度
硬度值
H55
H58
H80
O60
O50
轻拉
拉制(一般用途)
硬拉
软退火
光亮退火
所有
所有
<102
所有
所有
所有
所有
<0.508~6.35
0.381~0.889
>0.889
0.381~0.889
>0.889
30TA
30TA
30TA
15TB
FB
15TB
FB
30-60
30最小
55最小
60最大
50最大
65最大
55最大
 
 
0.040最小
0.040最小
0.040最大
0.040最大
250-325
250最小
310最小
205最小
205最小
205最小
205最小
205
205
275
62
62
62
62

     A.
这些洛氏硬度值只适用于壁厚≥0.508毫米管材,内径≥8.0毫米圆管和平行表面的内距离为≥3.0毫米矩形管(包括方形管)。洛氏硬度试验应在管材的内表面进行。如没有合适的设备来测定所规定的洛氏硬度,根据需方与供方之间的协议,可采用其他洛氏硬度标尺和数据。

     B.
这些洛氏硬度值只适用于壁厚≥0.40毫米管材,内径≥3.00毫米圆管和平行表面间的内距离为≥5.0毫米矩形管(包括方形管)。一切其他管材洛氏硬度值均不能适用。洛氏硬度试验应在管材的内表面上进行。如没有合适的设备来测定所规定的洛氏硬度。根据需方与供方之间的协议,可采用其他洛氏硬度标度和数据。
 楼主| 发表于 2008-6-25 04:00 | 显示全部楼层
4、无缝黄铜管据美国标准ASTM B5M-91《无缝黄铜管》,无缝黄铜管的硬度用洛氏或表面洛氏硬度计检测。各种状态的无缝黄铜管的力学性如表6、表7所示。
表6 拉拔状态管材的力学性能要求
铜合金UNS号
状态代号
外径,毫米,或外平行面间的主要距离,毫米壁厚,毫米抗拉强度兆帕洛氏硬度30T
标准
以前
C22000
C23000
C26000
C27000
C27200
C33000
C33200
C28000
C37000
C44300

                               
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H80
拉制(一般用途)


硬拉

轻拉

拉制(一般用途)

硬拉


拉制(一般用途)

硬拉





拉制(一般用途)


拉制(一般用途)

硬拉
所有



                               
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>25~40
>50~100

所有

所有


                               
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所有




                               
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所有


所有

所有
所有



                               
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所有

所有


                               
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所有




                               
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所有


所有

所有
275最小



360最小


305~400

305最小


395





370最小




455最小





370最小


370最小

455最小
38最小



55最小


43~75

43最小


65最小





53最小




70最小





55最小


53最小

70最小

表7 退火状态管材的力学性能要求
铜合金UNS号
状态标志
壁厚,毫米洛氏硬度平均晶粒尺寸
标准  以前
标尺最大最小最大
C22000
C23000


C26000
C33000
C33200
C26000
C28000
C33000
C33200
C37000


C27000
C27200
C44300

                               
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30T
F
30T
F

30T
F
30T
F



30T
F









30T
F






30T
F

30T
F

30T
F

30T
F


30
70
37
78

36
75
39
85



40
80









60
90






40
80

60
90

40
80

60
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0.025
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0.025
0.025





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0.025
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0.025
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0.035

0.060
0.060
0.035
0.035



0.060
0.060









0.035
0.035






0.060
0.060

0.035
0.035

0.060
0.060

0.035
0.035
 楼主| 发表于 2008-6-25 04:00 | 显示全部楼层
5、评论关于铜管方面的中国标准在力学性能方面只规定了拉伸试验,没有规定硬度试验。而国外先进标准,例如美国标准,早就在几乎每一项铜及铜合金标准中规定了硬度试验,特别是洛氏硬度试验。在关于黄铜板带的美国标准ASTM B36/B36M-91a和关于纯铜板带的美国标准ASTM B152M-92中都述及“洛氏硬度试验是检验各种状态黄铜(或纯铜)是否符合拉伸强度或晶粒大小要求最快而方便的方法”。
中国标准中没有关于硬度试验的规定,其原因可能有两个,其一是国内标准化工作还滞后于国外,其二是国内可能还缺乏可直接测试铜管洛氏或表面洛氏硬度的仪器。
如今,沈阳天星试验仪器有限公司生产出了便携式洛氏/表面洛氏硬度计,生产出了便携式管材洛氏硬度计。有了这些仪器,铜管硬度测试问题就迎刃而解了。它们简单、轻便、可在生产线上使用,精度与台式洛氏硬度计相同。对于内径大于4.8mm,壁厚大于0.2mm的铜管材料的硬度可以方便地测出。这种仪器必将会受到铜管的生产和使用单位的欢迎。并且还有可能推动我国铜及铜合金材料标准的更新。
另外,沈阳天星试验仪器有限公司生产的改进型W-B75型韦氏硬度计,是一种更加方便的铜管硬度检测仪器。这种仪器只有20个刻度,它采用硬度值为90HRB的标准洛氏硬度块校正仪器,这一硬度值被设定在仪器13~14的范围内,它可以当作一台简易的HRB洛氏硬度计来使用。它可以有效地区分各种退火或调质黄铜管的软态、1/8硬、1/4硬、1/2硬及全硬状态。仪器重量不到1kg,在铜管上掐一下即可,操作过程只需要1秒种时间。这种仪器对于内径大于6.0mm,壁厚大于0.3mm铜管材的硬度检测十分方便。这种仪器的出现,使得铜管材硬度的现场快速检测成为可能。
发表于 2008-12-7 00:17 | 显示全部楼层

楼主写的不错!加个好友可以吗?

文章写的不错。无论如何,先支持一个。加您为好友可以吗?

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