Gh4145螺栓的洛氏硬度值的確定方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及高合金鋼測量技術領域，特別涉及一種GH4145螺栓的洛氏硬度值的 確定方法及裝置。
【背景技術】
[0002] GH4145鎳基高溫合金是以γ ' [Ni3 (Al、Ti、Nb)]為主要強化相的時效硬化型變 形高溫合金，具有優(yōu)良的抗松弛性能、抗氧化性能和高溫持久強度，廣泛用做300Mff、600Mff、 甚至1000MW機組汽輪機汽缸、主氣門、法蘭等部件的緊固螺栓。在超（超）臨界工況下， GH4145螺栓在服役過程中會發(fā)生顯微組織的變化，從而導致其蠕變和持久性能下降，在宏 觀上表現(xiàn)為硬度指標升高，因此，火力發(fā)電廠通常是通過測量硬度來監(jiān)測GH4145螺栓性能 的變化。
[0003] 對GH4145螺栓硬度的研究和現(xiàn)場檢驗中，常用的試驗方法有三種：一是用洛氏硬 度計對部件進行洛氏硬度檢測，二是用里氏硬度計對部件進行現(xiàn)場測試，三是用臺式布氏 硬度計進行布氏硬度測試。
[0004] 里氏硬度是通過規(guī)定一定質(zhì)量的沖擊體，以一定速度沖擊試樣表面，用沖擊頭在 距離試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計算其里氏硬度值，且里氏硬度計攜帶 方便，其測試方法簡單易行，對部件無損傷，適用于現(xiàn)場在役部件的檢測，其特點是精度高， 可以保證±0. 8%，但是沒有與其相應的判定標準。
[0005] 洛氏硬度是將壓頭（例如，金剛石圓錐、鋼球或硬質(zhì)合金球等）分兩個步驟壓入試 樣表面，經(jīng)規(guī)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，進而計算 洛氏硬度。其特點是壓痕很小，適用于成品和薄片，操作方便，快捷直觀，適用于大量生產(chǎn) 中。
[0006] 布氏硬度是在一定的檢測力作用下，壓力與試樣壓痕面積的比值。其特點測量精 度高、重復性好，但壓痕大，且需將部件解剖，不適用于成品檢測。
[0007] 由于里氏、洛氏、布氏硬度檢測的各自特點，多數(shù)標準對部件硬度的判定均不采用 里氏硬度，而是依據(jù)標準GB/T17394-1998《金屬里氏硬度試驗方法》中的換算表，將里氏硬 度轉(zhuǎn)換為布氏硬度或者洛氏硬度，從而進行部件硬度的判定，因此，現(xiàn)實中經(jīng)常需要進行材 料的里氏硬度和洛氏硬度換算，尤其是D型沖擊裝置測得的里氏硬度（HLD)和C標尺測得 的洛氏硬度（HRC)之間的換算。雖然依據(jù)標準GB/T17394-1998《金屬里氏硬度試驗方法》 可實現(xiàn)里氏、洛氏硬度之間的換算，但是GB/T17394-1998中只列出了在510~890HLD范圍 內(nèi)的里氏硬度和洛氏硬度的轉(zhuǎn)換，且只適用于低合金鋼，而GH4145為高合金鋼，不能直接 使用GB/T17394進行換算。因此，由于GB/T17394-1998《金屬里氏硬度試驗方法》對高合 金金屬部件的不適用性，以及可換算范圍值的局限性，若按照GB/T17394-1998《金屬里氏硬 度試驗方法》的附表進行里氏硬度和洛氏硬度值之間的換算，得出的GH4145螺栓的洛氏硬 度勢必會出現(xiàn)很大的偏差，使得在實際工作中造成了嚴重的誤判現(xiàn)象，不合格GH4145螺栓 的重新制造，造成材料浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明實施例提供了一種GH4145螺栓的洛氏硬度值的確定方法，以減小確定出 GH4145螺栓的洛氏硬度值時出現(xiàn)的偏差、降低誤判率、減少資料浪費。該方法包括：獲取至 少兩個試樣GH4145螺栓多個部位中每個部位上，多次測量得到的里氏硬度值和洛氏硬度 值，所述多個部位包括：螺紋表面、螺紋心部、光桿表面和光桿心部；計算所述每個部位的 平均里氏硬度值和平均洛氏硬度值；根據(jù)所述試樣GH4145螺栓多個部位的平均里氏硬度 值和平均洛氏硬度值，生成對應于所述每個部位的里氏硬度值和洛氏硬度值的對應關系曲 線；測量待測GH4145螺栓的多個部位的里氏硬度值，根據(jù)所述對應關系曲線確定所述待測 GH4145螺栓的多個部位的洛氏硬度值。
[0009] 在一個實施例中，每個部位是指每個部位包含的區(qū)域，所述每個部位上多次測量 得到的里氏硬度值和洛氏硬度值，包括：在所述每個部位上測量多處得到的里氏硬度值和 洛氏硬度值。
[0010] 在一個實施例中，所述至少兩個試樣GH4145螺栓為試樣GH4145螺栓的個數(shù)為14。
[0011] 在一個實施例中，在獲取至少兩個試樣GH4145螺栓多個部位中每個部位上，多次 測量得到的里氏硬度值和洛氏硬度值之前，還包括：采用標準硬度塊校準用于測量里氏硬 度值的里氏硬度計和用于測量洛氏硬度值的洛氏硬度計。
[0012] 在一個實施例中，生成對應于所述每個部位的里氏硬度值和洛氏硬度值的對應關 系式為：HRC = 0. 080*HLD-4. 1，其中，HRC是洛氏硬度，HLD是里氏硬度。
[0013] 本發(fā)明實施例還提供了一種GH4145螺栓的洛氏硬度值的確定裝置，以減小確定 出GH4145螺栓的洛氏硬度值時出現(xiàn)的偏差、降低誤判率、減少資料浪費。該裝置包括：獲取 模塊，用于獲取至少兩個試樣GH4145螺栓多個部位中每個部位上，多次測量得到的里氏硬 度值和洛氏硬度值，所述多個部位包括：螺紋表面、螺紋心部、光桿表面和光桿心部；計算 模塊，用于計算所述每個部位的平均里氏硬度值和平均洛氏硬度值；生成模塊，用于根據(jù)所 述試樣GH4145螺栓多個部位的平均里氏硬度值和平均洛氏硬度值，生成對應于所述每個 部位的里氏硬度值和洛氏硬度值的對應關系曲線；確定模塊，用于測量待測GH4145螺栓的 多個部位的里氏硬度值，根據(jù)所述對應關系曲線確定所述待測GH4145螺栓的多個部位的 洛氏硬度值。
[0014] 在一個實施例中，每個部位是指每個部位包含的區(qū)域，所述每個部位上多次測量 得到的里氏硬度值和洛氏硬度值，包括：在所述每個部位上測量多處得到的里氏硬度值和 洛氏硬度值。
[0015] 在一個實施例中，所述至少兩個試樣GH4145螺栓為試樣GH4145螺栓的個數(shù)為14。
[0016] 在一個實施例中，還包括：校準模塊，用于在獲取試樣GH4145螺栓多個部位中每 個部位上，多次測量得到的里氏硬度值和洛氏硬度值之前，采用標準硬度塊校準用于測量 里氏硬度值的里氏硬度計和用于測量洛氏硬度值的洛氏硬度計。
[0017] 在一個實施例中，生成對應于所述每個部位的里氏硬度值和洛氏硬度值的對應關 系式為：HRC = 0. 080*HLD-4. 1，其中，HRC是洛氏硬度，HLD是里氏硬度。
[0018] 在本發(fā)明實施例中，針對GH4145螺栓的特性，通過獲取至少試樣GH4145螺栓多個 部位（例如，螺紋表面、螺紋心部、光桿表面和光桿心部）中每個部位上，多次測量得到的里 氏硬度值和洛氏硬度值，來計算每個部位的平均里氏硬度值和平均洛氏硬度值，并根據(jù)試 樣GH4145螺栓多個部位的平均里氏硬度值和平均洛氏硬度值，生成對應于每個部位的里 氏硬度值和洛氏硬度值的對應關系曲線，在測量待測GH4145螺栓的多個部位的里氏硬度 值后，可以根據(jù)上述對應關系曲線確定待測GH4145螺栓的多個部位的洛氏硬度值，與現(xiàn)有 技術中根據(jù)GB/T17394進行換算洛氏硬度的方式相比，可以減小確定GH4145螺栓的洛氏硬 度值時出現(xiàn)的偏差，可以降低誤判率，減少實際硬度值合格但測試數(shù)據(jù)顯示不合格的現(xiàn)象， 進而可以減少材料浪費；同時還可以通過里氏硬度計算獲得洛氏硬度，簡化操作，減少對部 件的損傷，更適用于現(xiàn)場在役部件檢測。
【附圖說明】
[0019] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不 構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0020] 圖1是本發(fā)明實施例提供的一種GH4145螺栓的洛氏硬度值的確定方法的流程 圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明實施例提供的一種里氏硬度與洛氏硬度的關系曲線示意圖；
[0022] 圖3是本發(fā)明實施例提供的一種GH4145螺栓的洛氏硬度值的確定裝置的結(jié)構(gòu)框 圖。
【具體實施方式】
[0023] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施方式和附圖，對 本發(fā)明做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對本發(fā)明的限定。
[0024] 在本發(fā)明實施例中，提供了一種GH4145螺栓的洛氏硬度值的確定方法，如圖1所 示，該方法包括：