国内外镀锡板硬度试验标准对比分析
不论何种用途的电镀锡钢板及钢带，其牌号的表示方法中均包含调质度代号，即硬度等级，可见硬度是评价镀锡产品质量最为关键的指标之一。镀锡行业主流产品的标准包括中国国家标准、欧标、美标、国际标准和日标，为了区分各标准对镀锡板硬度试验要求的不同，首钢京唐钢铁联合有限责任公司和首钢集团有限公司技术研究院的检验人员对国内外的镀锡板硬度试验标准进行了对比。
1.镀锡板硬度试验标准体系概述
以国内外镀锡板产品的相关标准为依据，结合标准中硬度试验部分，汇总了镀锡板硬度试验标准体系，见表1。
表1镀锡板硬度试验标准体系
2.硬度试验标准方法差异分析
考虑镀锡板硬度试验的整个流程，从取样要求、设备要求、试样处理、标尺选择、数据处理等5个方面，对国内外试验标准之间的差异进行对比分析。
取样要求
镀锡板硬度试验与取样方向无关，通过对试样数量、取样位置和试样尺寸的对比可知，除了美标未明确检验要求之外，国内外检测标准对试样数量和取样位置的要求基本一致，均为2个试样，边部和中部取样，其中欧标对试样的尺寸有要求，要求尺寸为125mm×125mm，具体见表2，给欧标客户认证、供货时应特别关注。
表2 不同标准对试样的要求
设备要求
镀锡板硬度试验设备的关键是压头类型和砧座类型。对各标准方法进行对比可知，国内外镀锡板试验标准对砧座类型的要求一致，均为金刚石砧座；压头类型包括2种，国标、欧标和日标均要求使用直径1.5875mm钢球压头，美标和国际标准要求使用直径1.5875mm的硬质合金球压头，具体见表3
进一步比较钢球压头和硬质合金球压头的试验结果发现，两种压头得出的硬度试验结果有所不同。所以针对不同国家客户的镀锡板检验，应注意压头不同会对硬度试验结果有影响。
表3 不同标准对设备的要求
试样处理
对镀锡板试样在试验前的前处理操作进行对比分析可知，国标和美标未明确热处理要求，而其他标准对于有时效的试样则要求进行热处理；欧标要求硬度试验前，进行脱锡、打磨处理，除欧标外，其他标准正常试验时不要求脱锡，不要求打磨，除非对试验结果产生异议时才需要脱锡、打磨处理。具体见表4。
表4 不同标准对试样处理的要求
标尺选择
对镀锡板硬度试验需要设定的标尺进行标准间的对比分析可知，镀锡板硬度试验标尺的选择依据来源于试样的厚度规格，国标与日标参数要求一致，国际标准与欧标参数要求一致，美标独立要求，也就是说，0.2~0.22mm厚度规格的试样，具体见表5。按照不同国家的试验标准进行试验，选择标尺的要求可能不一致，导致最终硬度试验结果存在差异。
表5 不同标准对标尺选择的要求
国标
公称厚度＜0.2mm时，采用HR15Tm，然后换算成HR30Tm；公称厚度≥0.2mm时，采用HR30Tm
美标
公称厚度≤0.21mm时，采用HR15Ts，然后换算成HR30Ts；公称厚度＞0.21mm时，采用HR30Ts
国际标准
公称厚度≤0.22mm时，采用HR15Tm，然后换算成HR30Tm；公称厚度＞0.22mm时，采用HR30Tm；经过协商，0.2~0.22 mm之间的硬度可以采用两种标尺进行测试
欧标
公称厚度≤0.22mm时，采用HR15Tm，然后换算成HR30Tm；公称厚度＞0.22mm时，采用HR30Tm；经过协商，0.2~0.22mm之间的硬度可以采用两种标尺进行测试
日标
公称厚度＜0.2mm时，采用HR15TSm，然后换算成HR30TSm；公称厚度≥0.2mm时，采用HR30TSm
数据处理
对不同标准硬度试验结果的计算、数据的修约、数据的转换、异常数据的处理等进行对比分析，如表6可知，所有标准均要求每个试样打3点取平均值，且转换依据均为专用的转换表；在数据修约方面，以试验标准中硬度标尺的表示格式和硬度转换表为依据，试验数据至少精确至0.5，最终结果修约至整数。
各标准中只有国标对数据异常情况的识别判断和处理做了规定：“3点极差大于1.0时，应再追加测定2点，然后去掉5点中的最大值和最小值，再求出3点平均值，作为试验值；硬度为2个试样的平均值，允许其中一个试验值超出规定允许范围1个单位”，以确保硬度试验数据更加规范、可靠。其他标准均未对该方面做出规定。
表6 不同标准对数据处理的要求
结语
由国内外镀锡板硬度试验标准的对比分析结果可知，在试验标尺的选择、压头类型的选择、表面锡层及表面处理方面，各国标准存在一定差异。无论是镀锡板的生产方还是使用方，均应注意标准的识别，使供需双方在进行镀锡板硬度试验时执行的标准统一。
来源：《理化检验-物理分册》2020年8期
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