Gh4145螺栓的布氏硬度值的確定方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高合金鋼的測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種GH4145螺栓的布氏硬度值 的確定方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] GH4145鎳基高溫合金是以γ ' [Ni3 (Al、Ti、Nb)]為主要強(qiáng)化相的時(shí)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(qiáng)度，廣泛用做300Mff、600Mff、 甚至1000MW機(jī)組汽輪機(jī)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(guò)程中會(huì)發(fā)生顯微組織的變化，從而導(dǎo)致其蠕變和持久性能下降，在宏 觀上表現(xiàn)為硬度指標(biāo)升高，因此，火力發(fā)電廠通常是通過(guò)測(cè)量布氏硬度來(lái)監(jiān)測(cè)GH4145螺 栓性能的變化。中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則》（DL/T 439-2006)中規(guī)定，GH4145螺栓的布氏硬度HBW應(yīng)在262-331。
[0003] 對(duì)GH4145螺栓的研究和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中，最主要的試驗(yàn)方法有兩種：一是用里氏硬度 計(jì)對(duì)部件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，二是對(duì)部件進(jìn)行解剖，在實(shí)驗(yàn)室中用臺(tái)式布氏硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)試。
[0004] 布氏硬度是在一定的檢測(cè)力作用下，壓力與試樣壓痕面積的比值。其特點(diǎn)是測(cè)量 精度高、重復(fù)性好，但需將待檢測(cè)試樣解剖。里氏硬度是通過(guò)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1_處的回彈速度與沖擊速度的比值計(jì)算 其硬度值。其特點(diǎn)是精度高，可以保證±0.8%。
[0005] 然而在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行硬度檢測(cè)時(shí)，臺(tái)式布氏硬度測(cè)量是不可行的，多采用便攜里氏硬 度進(jìn)行測(cè)量，然后轉(zhuǎn)換為布氏硬度，依據(jù)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T17394-1998《金屬里氏硬度試 驗(yàn)方法》。但是GB/T17394中明確規(guī)定其所測(cè)試對(duì)象為低碳鋼、低合金鋼和鑄鋼，而GH4145 螺栓為高合金鋼，不能直接使用GB/T17394進(jìn)行換算，直接應(yīng)用GB/T17394進(jìn)行測(cè)試和換算 勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)很大的誤差。因此，由于GB/T17394-1998《金屬里氏硬度試驗(yàn)方法》對(duì)高合金 金屬部件的不適用性，不管按照GB/T17394-1998《金屬里氏硬度試驗(yàn)方法》的附表進(jìn)行換 算，還是直接從里氏硬度計(jì)中直接讀取布氏硬度，確定得出的GH4145螺栓的布氏硬度勢(shì)必 會(huì)出現(xiàn)很大的偏差，使得在實(shí)際工作中根據(jù)DL/T 439-2006《火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo) 貝1J》對(duì)GH4145鋼硬度的要求（HBW262-331)進(jìn)行判斷時(shí)，造成了嚴(yán)重的誤判，導(dǎo)致了實(shí)際硬 度值合格但測(cè)試數(shù)據(jù)顯示不合格的現(xiàn)象，對(duì)于不合格產(chǎn)品，規(guī)程要求重新制造，進(jìn)而造成了 極大的材料浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種GH4145螺栓的布氏硬度值的確定方法，以減小確定出 GH4145螺栓的布氏硬度值時(shí)出現(xiàn)的偏差、降低誤判率、減少資料浪費(fèi)。該方法包括：獲取至 少兩個(gè)試樣GH4145螺栓多個(gè)部位中每個(gè)部位上，多次測(cè)量得到的里氏硬度值和布氏硬度 值，所述多個(gè)部位包括：螺紋表面、螺紋心部、光桿表面和光桿心部；計(jì)算所述每個(gè)部位的 平均里氏硬度值和平均布氏硬度值；根據(jù)所述試樣GH4145螺栓多個(gè)部位的平均里氏硬度 值和平均布氏硬度值，生成對(duì)應(yīng)于所述每個(gè)部位的里氏硬度值和布氏硬度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲 線；測(cè)量待測(cè)GH4145螺栓的多個(gè)部位的里氏硬度值，根據(jù)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線確定所述待測(cè) GH4145螺栓的多個(gè)部位的布氏硬度值。
[0007] 在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)部位是指每個(gè)部位包含的區(qū)域，所述每個(gè)部位上多次測(cè)量 得到的里氏硬度值和布氏硬度值，包括：在所述每個(gè)部位上測(cè)量多處得到的里氏硬度值和 布氏硬度值。
[0008] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)試樣GH4145螺栓為試樣GH4145螺栓的個(gè)數(shù)為14。
[0009] 在一個(gè)實(shí)施例中，在獲取試樣GH4145螺栓多個(gè)部位中每個(gè)部位上，多次測(cè)量得到 的里氏硬度值和布氏硬度值之前，還包括：采用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊校準(zhǔn)用于測(cè)量里氏硬度值的里 氏硬度計(jì)和用于測(cè)量布氏硬度值的布氏硬度計(jì)。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，生成對(duì)應(yīng)于所述每個(gè)部位的里氏硬度值和布氏硬度值的對(duì)應(yīng)關(guān) 系式為：HBW = 0. 68*HLD-4,其中，HBW為布氏硬度，HLD為里氏硬度。
[0011] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種GH4145螺栓的布氏硬度值的確定裝置，以減小確定 GH4145螺栓的布氏硬度值時(shí)出現(xiàn)的偏差、降低誤判率、減少資料浪費(fèi)。該裝置包括：獲取模 塊，用于獲取至少兩個(gè)試樣GH4145螺栓多個(gè)部位中每個(gè)部位上，多次測(cè)量得到的里氏硬度 值和布氏硬度值，所述多個(gè)部位包括：螺紋表面、螺紋心部、光桿表面和光桿心部；計(jì)算模 塊，用于計(jì)算所述每個(gè)部位的平均里氏硬度值和平均布氏硬度值；生成模塊，用于根據(jù)所述 試樣GH4145螺栓多個(gè)部位的平均里氏硬度值和平均布氏硬度值，生成對(duì)應(yīng)于所述每個(gè)部 位的里氏硬度值和布氏硬度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線；確定模塊，用于測(cè)量待測(cè)GH4145螺栓的多 個(gè)部位的里氏硬度值，根據(jù)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線確定所述待測(cè)GH4145螺栓的多個(gè)部位的布 氏硬度值。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述每個(gè)部位是指每個(gè)部位包含的區(qū)域，所述每個(gè)部位上多次 測(cè)量得到的里氏硬度值和布氏硬度值，包括：在所述每個(gè)部位上測(cè)量多處得到的里氏硬度 值和布氏硬度值。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)試樣GH4145螺栓為試樣GH4145螺栓的個(gè)數(shù)為14。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施例中，還包括：校準(zhǔn)模塊，用于在獲取試樣GH4145螺栓多個(gè)部位中每 個(gè)部位上，多次測(cè)量得到的里氏硬度值和布氏硬度值之前，采用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊校準(zhǔn)用于測(cè)量 里氏硬度值的里氏硬度計(jì)和用于測(cè)量布氏硬度值的布氏硬度計(jì)。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，生成對(duì)應(yīng)于所述每個(gè)部位的里氏硬度值和布氏硬度值的對(duì)應(yīng)關(guān) 系式為：HBW = 0. 68*HLD-4,其中，HBW為布氏硬度，HLD為里氏硬度。
[0016] 在本發(fā)明實(shí)施例中，針對(duì)GH4145螺栓的特性，通過(guò)獲取至少兩個(gè)試樣GH4145螺 栓多個(gè)部位（例如，螺紋表面、螺紋心部、光桿表面和光桿心部）中每個(gè)部位上，多次測(cè)量 得到的里氏硬度值和布氏硬度值，來(lái)計(jì)算每個(gè)部位的平均里氏硬度值和平均布氏硬度值， 并根據(jù)試樣GH4145螺栓多個(gè)部位的平均里氏硬度值和平均布氏硬度值，生成對(duì)應(yīng)于每個(gè) 部位的里氏硬度值和布氏硬度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，在測(cè)量待測(cè)GH4145螺栓的多個(gè)部位的 里氏硬度值后，可以根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線確定待測(cè)GH4145螺栓的多個(gè)部位的布氏硬度 值，與現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)GB/T17394進(jìn)行換算或直接讀取布氏硬度的方式相比，可以減小確 定GH4145螺栓的布氏硬度值時(shí)出現(xiàn)的偏差，使得在實(shí)際工作中根據(jù)DL/T 439-2006《火力 發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則》對(duì)GH4145鋼硬度的要求（HBW262-331)進(jìn)行判斷時(shí)，可以降低 誤判率，減少實(shí)際硬度值合格但測(cè)試數(shù)據(jù)顯示不合格的現(xiàn)象，進(jìn)而可以減少材料浪費(fèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不 構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0018] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種GH4145螺栓的布氏硬度值的確定方法的流程 圖；
[0019] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種里氏硬度與布氏硬度的關(guān)系曲線示意圖；
[0020] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種GH4145螺栓的布氏硬度值的確定裝置的結(jié)構(gòu)框 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對(duì) 本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0022] 在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種GH4145螺栓的布氏硬度值的確定方法，如圖1所 示，該方法包括：
[0023] 步驟101 :獲取至少兩個(gè)試樣GH4145螺栓多個(gè)部位中每個(gè)部位上，多次測(cè)量得到 的里氏硬度值和布氏硬度值，所述多個(gè)部位包括：螺紋表面、螺紋心部、光桿表面和光桿心 部；
[0024] 步驟102 :計(jì)算所述每個(gè)部位的平均里氏硬度值和平均布氏硬度值；
[0025] 步驟103 :根據(jù)所述