钢材表面粗糙度的测定方法―显微镜调焦法

钢材表面经喷砂清理后，将获得一定的表面粗糙度或表面轮廓。 表面粗糙度可以用形状和尺寸来表征。 喷淋清洗后，钢板的表面积会显着增加，同时会得到许多有利于涂层系统的锚固点。 当然，并不是粗糙度越大越好，因为涂层必须能够覆盖这些粗糙度波峰。 太粗糙需要更多的油漆消耗。 一般用于裸钢表面的防腐涂层系统所要求的表面粗糙度通常为Rz=40~100微米。

1.粗糙度的定义

表面粗糙度的定义包括：

hy：采样长度内波峰到波谷的最大高度，ISO8503-3（显微镜聚焦法）

Ry：采样长度内波峰到波谷的最大高度，ISO8503-4（触针法）

Ra：波峰和波谷到假想中心线的平均距离，ISO 3274

Ry5：采样长度内，5个波峰到波谷最大高度的算术平均值。 ISO8503-4（触针法）中Rz的表达方式实际上与Ry5相同。 Rz的表达方式来自德国标准DIN 4768-1。 Ra和Rz的关系是Rz等于Ra的4到6倍。

2.表面粗糙度的评价标准

为了测量钢板的表面粗糙度，不同的标准都规定可以使用相应的仪器，测量值的单位是微米（μm）。

作为单位。

国际标准ISO 8503分为五个部分来描述表面粗糙度：

ISO8503-1：表面粗糙度比较样品的技术要求和定义

ISO8503-2：钢材喷砂清理后表面粗糙度分级-样品比较法

ISO8503-3：ISO参考块校准和表面粗糙度测定方法-显微镜聚焦法

ISO8503-4：ISO参考块的校准和表面粗糙度的测定方法，触针法

ISO8503-5：表面轮廓的复制带测定

我国国家标准GB/T 13288.1至GB/T 13288.5相当于ISO8503系列标准的翻译（注：请注意版本间的差异）。

3、比较样品法评价表面粗糙度

涂层部位较常用的粗糙度评价方法是对比样品法。 常用的粗糙度比较板有英国Elcometer125、荷兰TQC LD2040、LD2050以及英国PTE R2006、R2007等。

ISO 8503-1对比样块有四个部分，分别喷有钢砂（样块G）和钢丸（样块S）。 比较样品块的背面贴有标签S和G以区分它们（表1）。

表1 ISO表面粗糙度对比样品的标称值和公差

粗糙度样品

部分

标称值a/μm

公差/微米

钢砂（G）喷砂

25

60

10

100

15

150

20

钢丸 (S) 注射

25

40

70

10

100

15

注：a. 使用显微镜调焦法（ISO 8503-3）时，标称读数为hy，使用触笔法（ISO8503-4）时，标称读数为Ry5。

ISO 8503-3将喷漆前钢材表面经过喷磨料和喷丸处理后的表面粗糙度分为三个粗糙度等级：细、中、粗（注：低于此范围的超细和超粗等级作为粗糙度等级之外的延伸，一般工业上不使用），这些等级分别由文本和标准比较样品定义。 粗糙度等级划分如表2所示。

表2 粗糙度等级分类

等级

代码名称

定义

粗糙度参数值Ry5

颗粒磨料

角磨料

超细

钢材表面粗糙度小于样品1

薄的

钢材表面粗糙度等于样块1和样块2的粗糙度之间的值。

25~<40

25~<60

中间

钢材表面的粗糙度等于样块2的粗糙度，或介于样块2和样块3的粗糙度之间。

40~<70

60-＜100

厚的

钢材表面的粗糙度等于样块3的粗糙度，或介于样块3和样块4的粗糙度之间。

70~<100

100~<150

特厚

钢材表面粗糙度等于或大于样块上的粗糙度

≥100

≥150

使用ISO8503-1或GB/T13288.1比较样块进行粗糙度评价时，可以采用目视检查和手指刮擦的方式将样块与喷涂处理的表面进行比较。 如有必要，还可以使用不大于7倍的放大镜来帮助判断。 。

4. 复制胶带法评价粗糙度

ISO ISO8503-5：2004《表面轮廓的复制带测定》、NACE RP0287《喷砂喷射清洗钢板表面轮廓的现场测量-复制带》、以及ASTM D4417方法C，可有效测量表面的具体值粗糙度，表面粗糙度可以用复制带测量，这是Testex公司生产的专利产品。 通常使用两种类型的卷尺： 粗卷尺，用于测量 0.8mils 至 2.0mils（20μm 至 50μm）的表面粗糙度； 超粗等级，用于测量 1.5mils 至 4.5mils（38μm 至 114μm）的表面粗糙度。

通常在一定区域内测量三个点，这样可以看出粗糙度是否均匀，并可以得到其平均值。 测试程序：

(1)清除被测表面的灰尘、喷砂磨料及其他杂质；

（2）选择合适的复印胶带，里面有一块不可压缩的聚酯薄膜（麦拉）和小方块可压缩的泡沫塑料，将其粘贴在喷砂表面上，深色的一面朝下，并抬起一个角以准备撕下。 消除;

(3)将靠近其的圆形部分来回刮擦，并使用坚硬的圆形摩擦工具，例如酒搅拌器，将泡沫紧紧地压在喷砂表面上，直到变成均匀的深色并形成一个实际的精确反面。表面粗糙度的压印复制品；

(4)撕掉表面的胶带，用千分尺测量泡沫和塑料薄膜的厚度。 表面粗糙度读数是通过千分尺读数中聚酯薄膜的厚度减去 50 µm (2 密耳) 得到的。

5、触针法评价表面粗糙度

触针法测量表面从顶部到底部的高度。 测量至少 5 个点并取平均值。 常用的粗糙度计有英国Elcometer123、Elcometer224、荷兰TQC SP1560、美国Defelsko PosiTector SPG和英国PTE R1006等。 最准确的测量方法是复制带法，但触笔法测量方便，读数直接且不需要额外的耗材，成本较低，因此也是最常用的方法。