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表面粗糙度的評定標準及方法
發(fā)布時間：2022-11-14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)，五個波峰到波谷高度的算術(shù)平均值，ISO8503-4（觸針法）有關(guān) 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(guān)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（µm）
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(shù)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TQC LD2040、LD2050以及英國PTE R2006、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/µm | 公差/µm |
| | 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(20µm至 50µm)的表面粗糙度；特粗級，用于測量 1.5mils至 4.5mils(38µm至 114µm)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50µm (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TQC SP1560，美國Defelsko PosiTector SPG以及英國PTE R1006。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，因此也是的一種方法。
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