表面粗糙度的評定標準及方法

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表面粗糙度的評定標準及方法 當鋼材表面經(jīng)噴射清理后，就會獲得一定的表面粗糙度或表面輪廓。表面粗糙度可以用形狀和大小來進行定性。經(jīng)過噴射清理，鋼板表面積會明顯增加很多，同時獲得了很多的對于涂層系統(tǒng)有利的錨固點。當然，并不是粗糙度越大越好，因為涂料必須能夠覆蓋住這些粗糙度的波峰。太大的粗糙度要求更多的涂料消耗量。一般的涂料系統(tǒng)要求的粗糙度通常為Rz40~75微米。 1．粗糙度的定義 對表面粗糙度的定義有以下幾種： hy：在取樣長度內(nèi)，波峰到波谷的最大高度，ISO8503-3（顯微鏡調(diào)焦法） Ry：在取樣長度內(nèi)，波峰到波谷的最大高度，ISO8503-4（觸針法） Ra：波峰和波谷到虛構(gòu)的中心線的平均距離，ISO 3274 Ry5：在取樣長度內(nèi)，五個波峰到波谷最大高度的算術平均值，ISO8503-4（觸針法）有關Rz的表述與Ry5其實是相同的，Rz的表述來自于德國標準DIN 4768-1。Ra和Rz之間的關系是Rz相當于Ra的4~6倍。 2.表面粗糙度的評定標準 為了測定鋼板表面粗糙度，不同的標準規(guī)定了相應的儀器可以使用，測量值以微米（m） 為單位。 國際標準分ISO 8503成五個部分在來說明表面粗糙度： ISO8503-1：1995表面粗糙度比較樣塊的技術要求和定義 ISO8503-2：1995噴射清理后鋼材表面粗糙度分級―樣板比較法 ISO8503-3：1995 ISO基準樣塊的校驗和表面粗糙度的測定方法―顯微鏡調(diào)焦法 ISO8503-4：1995 ISO基準樣塊的校驗和表面粗糙度的測定方法，觸針法 ISO8503-5：2004表面輪廓的復制膠帶測定法 我國的國家標準GB/T 13288-91《涂裝前鋼材表面粗糙度等級的評定（比較板塊法）》，參照ISO8503所制訂。 3.比較樣塊法評定表面粗糙度 在涂裝現(xiàn)場較為常用的粗糙度評定方法是比較樣塊法。常用的粗糙度比較塊有英國易高elcometer125，荷蘭TQCLD2040、LD2050以及英國PTER2006、R2007等。 ISO 8503-1比較樣塊有四部分，分別用鋼砂（樣塊G）和鋼丸（樣塊S）噴射處理過，在比較樣塊的背面分別帖有標簽S和G來進行區(qū)分（表1）。 表1 ISO表面粗糙度度比較樣塊的名義值和公差 粗糙度樣塊 部位 名義值a/m 公差/m 1 25 3 鋼砂（G）噴射 2 60 10 3 100 15 4 150 20 1 25 3 鋼丸（S）噴射 2 40 5 3 70 10 4 100 15 注：a.當使用顯微鏡調(diào)焦法（ISO 8503-3）時，其名義讀數(shù)為hy，當使用觸針法（ISO8503-4）時，其名義讀數(shù)為Ry5. GB/T13288將涂裝前鋼材表面經(jīng)磨料噴、拋丸清理后形成的表面粗糙度分為細、中和粗三個粗糙度等級（細細級和粗粗級作為粗糙度等級以外的延伸，工業(yè)一上般不使用），這些等級分別由文字和標準比較樣塊來定義，粗糙度參數(shù)為GB3505中的輪廓最大高度值Ry。粗糙度等級級別的劃分見表2。 表2 GB/T13288粗糙度等級級別的劃分 級別 代號 定義 粗糙度參數(shù)值Ry 丸狀磨料 棱角狀磨料 細細 鋼材表面所呈現(xiàn)的粗糙度小于樣塊1所呈現(xiàn)的粗糙度 <25 <25 細 F 鋼材表面所呈現(xiàn)的粗糙度等同于樣塊1與樣塊2所呈現(xiàn)的粗糙度之間 25~＜40 25~＜60 中 M 鋼材表面所呈現(xiàn)的粗糙度等同于樣塊2所呈現(xiàn)的粗糙度，或介于樣塊2和樣塊3所呈現(xiàn)的粗糙度之間 40~＜70 60-＜100 粗 C 鋼材表面所呈現(xiàn)的粗糙度等同于樣塊3所呈現(xiàn)的粗糙度，或介于樣塊3和樣塊4所呈現(xiàn)的粗糙度之間 70~＜100 100~＜150 粗粗1） 鋼材表面所呈現(xiàn)的粗糙度等同于或大于樣塊所呈現(xiàn)的粗糙度 ≥100 ≥150 使用ISO8503-1或GB/T13288比較樣塊進行粗糙度評定時，可以用目測和指劃表面來比較樣塊與噴射處理表面，必要時，也可使用不大于7倍的放大鏡來幫助判斷。 4.復制膠帶法評定粗糙度 ISO ISO8503-5：2004《表面輪廓的復制膠帶測定法》，NACE RP0287《磨料噴射清理鋼板表面輪廓現(xiàn)場測量--復制膠帶》，以及ASTM D4417方法C，可以有效地測量出表面粗糙度的具體數(shù)值，表面粗糙度可用復制膠帶進行測量，復制膠帶是由Testex公司生產(chǎn)的專利產(chǎn)品。通常使用二種類型的膠帶：粗級，用于測量0.8mils至2.0mils(20m至50m)的表面粗糙度；特粗級，用于測量1.5mils至4.5mils(38m至114m)的表面粗糙度。 通常在一定的區(qū)域內(nèi)要測量三點，這樣可以看出粗糙度是否均勻，以及求得其平均值。檢測程序： （1）待測量表面清除灰塵和噴砂用磨料等雜質(zhì)； （2）選擇合適帶有一塊不可壓縮聚酯薄膜(Mylar)和可壓縮泡沫塑料小方塊的復制膠帶，黏貼在噴砂清理過的表面上，暗的一面朝下，掀起一角以備撕除； （3）來回刮平貼緊上面的圓形部分，用一個硬的圓形摩擦工具，例如：攪酒棒，將泡沫緊壓在噴砂清理過的表面上，待其均勻呈現(xiàn)暗色，形成實際表面粗糙度的確切的反壓印復制品； （4）將膠帶從表面上除去，用測微計測量泡沫和塑料膜的厚度。測微計的讀數(shù)減去Mylar薄膜的厚度50m (2mils)即為表面粗糙度的讀數(shù)。 5.觸針法評定表面粗糙度 觸針法測量的是表面峰頂?shù)焦鹊椎母叨?，至少測量5個點以上取平均值。常用的粗糙度儀有英國易高Elcometer123，Elcometer224，荷蘭TQCSP1560，美國DefelskoPosiTector SPG以及英國PTER1006。測量最準確的方式是復制膠帶法，但觸針法測量方便，直接讀數(shù)且無需額外的耗材，成本較低，因此也是最常用的一種方法。