Page 44 - 理化检验-物理分册 2021年第六期
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张树勋, 等: 建筑钢结构用钢材硬度与强度之间的关系


            硬度推算抗拉强度, 相关研究表明钢材硬度和抗拉                                笔者通过回归分析的方法研究建筑钢结构用钢
            强度是正相关关系, 通过硬度试验结果可以估算出                            材硬度与强度的相关性, 并与国家标准进行对比, 也
            材料的抗 拉 强 度, 这 也 是 工 程 上 实 际 使 用 较 多 的              是对 GB / T33362-2016 和 GB / T1172-1999 等


            方法。                                                标准的验证和补充; 同时结合现有便携式检测仪器,
                 由硬度推算抗拉强度, 目前可以依据的国内标                         探讨适合钢结构工程现场的检测方法。

            准主要有 GB / T33362-2016 《 金属材料 硬度值的

            换算》 和 GB / T1172-1999 《 黑色金属硬度及强度                 1  试验样品
            换算值》。 GB / T33362-2016 使用翻译法等同采用                       选取钢结构工程中常用的 Q235 和 Q345 两种



            ISO18265 : 2013 《 金属材料 硬度值换算》( 英文版),               牌号的钢板作为研究对象。为了使样品具有代表
            该标准中表 A.1 给出的非合金钢、 低合金钢与铸钢                         性, 从江苏省内 86 家钢结构制造企业收集 162 块钢
            硬度换算表, 是由德国冶金工程师协会在多个不同                            板, 包括 82 块 Q235 钢板和 80 块 Q345 钢板, 钢板

            试验室中使用经检验和校准的硬度计进行比对试验                             厚度规格为 6 , 8 , 10 , 12 , 14 , 18 , 20 , 30mm 。

            得出的。 GB / T1172-1999 是由中国计量科学研                         将钢板加工成 20 mm×400 mm 的条形试样,

            究院等多家研究机构经过大量试验研究得出的, 标                            按照 GB / T228.1-2010 的要求使用微机控制电液
            准中 的 表 2 给 出 了 主 要 适 用 于 低 碳 钢 的 换 算 关             伺服拉伸 试 验 机 进 行 拉 伸 试 验。把 Q235 钢 板 和
            系 [ 6 ] 。但这两个标准都没有给出换算值不确定度的                       Q345 钢板的上屈服强度、 抗拉强度的检测结果分别
            具有统计意义的可靠数据, 对于换算结果的偏差范                            进行统计分析, 分布频率如图 1 所示。
            围无从得知。

























                                             图 1 Q 235 钢板和 Q 345 钢板的强度分布频率

                            Fi g  1  Thedistributionfre q uenc y ofstren g thoftheQ 235steel p latesandtheQ 345steel p lates

            a   thedistributionfre q uenc y ofu pp er y ieldstren g thoftheQ 235steel p lates b   thedistributionfre q uenc y ofu pp er y ieldstren g thoftheQ 345steel p lates

               c   thedistributionfre q uenc y oftensilestren g thoftheQ 235steel p lates d   thedistributionfre q uenc y oftensilestren g thoftheQ 345steel p lates
               从图 1 可以看出, Q235 钢板的上屈服强度范围                      进行洛氏硬度、 维氏硬度、 布氏硬度和拉伸试验, 按

            为261~382MPa , 抗拉强度范围为404~497MPa ;                  照最小二乘法原理, 利用 SPSS 软件对硬度与强度

            Q345钢板的上屈服强度范围为 345~477 MPa , 抗                    检测结果分别进行回归分析。

            拉强度范围为 473~607 MPa 。强度频率分布基本                      2.1  洛氏硬度与强度相关性
            成正态分布, 检测结果和日常委托检验经验数据总                           2.1.1  洛氏硬度试验结果与分析
            体上是一致的, 可以认为样品具有很好的代表性。                                用砂轮机对试样表面进行打磨, 使试样表面平
                                                               坦光滑。选择 B 标尺, 用标准硬度块对仪器进行校
            2  试验结果与分析
                                                               核后, 按照 GB / T230.1-2018 《 金属材料 洛氏硬度

                 将试验样品按照标准要求进行取样加工, 分别                         试验 第 1 部分: 试验方法》 的要求进行洛氏硬度试
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