用于確定鍍鋅層退火的扁鋼產(chǎn)品的耐磨性的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于確定鍍鋅層退火的扁鋼產(chǎn)品的耐磨性的方法和用于實(shí)施這 類方法的設(shè)備，其中，設(shè)置有用于產(chǎn)生摩擦而使扁鋼產(chǎn)品彎曲的彎曲裝置和用于分析粘附 在膠帶上的磨損物的分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 鍍鋅層退火的扁鋼產(chǎn)品對于許多應(yīng)用而言一個(gè)重要性能為涂層的耐磨強(qiáng)度，該扁 鋼產(chǎn)品既經(jīng)過鍍鋅(galvanized)也經(jīng)過退火(annealed)。扁鋼產(chǎn)品特別是理解為帶材、板 材、切割坯件或扁坯。另外可以熱乳或冷乳扁鋼產(chǎn)品。鋅層特別是通過火鍍鍍鋅或者通過電 解鍍鋅而提供。
[0003] 由于對相應(yīng)的扁鋼產(chǎn)品的涂層提出的高要求，針對質(zhì)量保證的目的，對于能夠可 重現(xiàn)且能夠定量地確定耐磨性存在較大的興趣。鍍鋅層退火涂層的鋼帶例如可以在汽車工 業(yè)中作為外殼部件、加強(qiáng)件或者內(nèi)部部件并且因此必須滿足高的表面要求。在此，所謂的粉 末化(Powdering)可能存在問題，該粉末化描述了成型過程中一種鋅層的磨損物，其中產(chǎn)生 涂層的顆粒。該粉末化與涉及涂層的片狀剝落的薄片化(Flaking)不同。
[0004] 鍍鋅層退火的扁鋼產(chǎn)品的粉末化的趨勢可以通過所謂的膠帶彎曲測試評估。在 此，將膠帶粘貼在工件樣品上并且使在膠帶的區(qū)域中工件樣品強(qiáng)烈地彎曲，其中通常會導(dǎo) 致粉末化。所產(chǎn)生的涂層的破裂顆粒粘附在膠帶上，在彎曲之后大多在回彎到初始狀態(tài)下 才撕下該膠帶。隨后將膠帶粘貼在白色底板上，從而涂層的顆粒表現(xiàn)為灰色薄層。當(dāng)沿著彎 曲線進(jìn)行彎曲時(shí)，破裂的顆粒以線狀的磨損痕跡的形式存在。粉末化的程度借助于由涂層 顆粒形成的磨損痕跡的黑化或者根據(jù)由涂層顆粒形成的磨損痕跡的寬度而確定。由于沿橫 行于彎曲線的方向上的黑化是變化的并且逐漸地向外延伸到邊緣，因此黑化的確定或者磨 損痕跡的寬度的確定很大程度是主觀的。
[0005] 另外已知例如雙奧爾森試驗(yàn)（Doppel-Olsen-Test)、杯突試驗(yàn)（ Niipfchenziehversuch .，Hutpr〇filtest)或帶材拉伸試驗(yàn)（31：代丨€6112丨611￥6^11(311)這樣 的方法。但是這些方法同樣不能產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果，因?yàn)檫@些方法總體上可重現(xiàn)性低和/ 或能夠檢測到的強(qiáng)度和厚度范圍受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，本發(fā)明的目的在于，這樣設(shè)計(jì)和擴(kuò)展開頭所述和之前已詳細(xì)描述類型的方 法和設(shè)備，即，能夠客觀、有說服力并可重現(xiàn)地表征已鍍鋅退火的扁鋼產(chǎn)品的耐磨性。如果 必要，另外還應(yīng)當(dāng)擴(kuò)展關(guān)于樣品強(qiáng)度和厚度的測試可能性。
[0007] 根據(jù)權(quán)利要求1，該目的通過一種用于確定鍍鋅層退火的扁鋼產(chǎn)品的耐磨性的方 法得以實(shí)現(xiàn)，其中，在扁鋼產(chǎn)品上分別粘貼膠帶，其中，為了產(chǎn)生鋅層的磨損而分別在設(shè)置 有膠帶或待設(shè)置有膠帶的區(qū)域中使扁鋼產(chǎn)品彎曲，其中，在扁鋼產(chǎn)品彎曲之后，膠帶連同粘 附在膠帶上的鋅層的磨損物一起撕下，其中，分別確定粘附在膠帶上的磨損物的尺寸和/或 典型的灰度值，其中，至少部分地確定各個(gè)扁鋼產(chǎn)品的鋅層的鐵含量以及確定粘附在膠帶 上的所述磨損物的尺寸和/或典型的灰度值與鋅層的鐵含量的相關(guān)性。
[0008] 另外，該目的還通過根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的設(shè)備由此得以實(shí)現(xiàn)，即，該設(shè)備 形成用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的方法。
[0009] 因此應(yīng)設(shè)置為，首先在鍍鋅層退火的扁鋼產(chǎn)品上粘貼膠帶，并且在膠帶的區(qū)域中 優(yōu)選橫向于膠帶使扁鋼產(chǎn)品彎曲。這意味著，該扁鋼產(chǎn)品圍繞沿著膠帶延伸的軸進(jìn)行彎曲。 例如扁鋼產(chǎn)品的邊緣可以朝膠帶的兩側(cè)相互彎曲。隨后以這種方式產(chǎn)生扁鋼產(chǎn)品沿膠帶的 彎曲線或V形彎曲。在此，由于鋅層的機(jī)械負(fù)荷而產(chǎn)生磨損物，即以涂層上破裂的顆粒的形 式(所謂的粉末化）。在扁鋼產(chǎn)品彎曲之后，使其再次回彎或展平。這樣是優(yōu)選的，由此使所 產(chǎn)生的涂層的顆粒脫離并且能夠與膠帶一起從扁鋼產(chǎn)品上撕下。替代性地，膠帶也可以在 彎曲之后、但優(yōu)選在展平之前粘貼在扁鋼產(chǎn)品上、即粘貼在彎曲線上。但是在此應(yīng)注意的 是，磨損物沒有損耗，即沒有被膠帶所容納，因此膠帶的后續(xù)貼覆原則上不太優(yōu)選。
[0010] 在扁鋼產(chǎn)品縱向彎曲的情況下，磨損物業(yè)優(yōu)選作為縱向的磨損痕跡而粘附在膠帶 上。例如可以通過具有縱向折角的彎曲楔朝位于彎曲模上的扁鋼產(chǎn)品擠壓而進(jìn)行該彎曲過 程。由此，該扁鋼產(chǎn)品圍繞彎曲楔的折角進(jìn)行彎曲。優(yōu)選彎曲模由兩個(gè)相互間隔一定空隙并 且相互平行對齊的彎曲輥形成。也可以代替彎曲輥使用在彼此相對的角部上修圓的彎曲 塊。
[0011] 為了分析粘附在膠帶上的磨損物，可以確定在膠帶上的磨損物的尺寸。為此可以 將膠帶粘貼在反差明顯的底板上，比如一張白紙上。當(dāng)扁鋼產(chǎn)品沿著彎曲線進(jìn)行彎曲時(shí)，例 如磨損物橫向于該彎曲線的寬度表示典型的鋅層磨損趨勢的大小。在膠帶上的磨損物的縱 向延伸相反地例如取決于膠帶的長度和/或彎曲楔的折角的長度。原則上適用的是，磨損越 嚴(yán)重，在膠帶上粘附的磨損物越寬。替代性或額外地，磨損越嚴(yán)重，在磨損物區(qū)域中的膠帶 越暗。也可以確定磨損物的典型的灰度值。在此優(yōu)選為平均灰度值。但是也例如可以是在特 定范圍內(nèi)積分的灰度值或磨損物在膠帶的特定位置上的灰度值。
[0012] 另外還應(yīng)確定特定扁鋼產(chǎn)品的涂層的鐵含量，從而能夠確定粘附在膠帶上的磨損 物的尺寸和/或典型的灰度值與鋅層的鐵含量的相關(guān)性。例如可以通過以尺寸和/或典型的 灰度值相對于鐵含量的數(shù)值對進(jìn)行制圖而近似得到的補(bǔ)償曲線而確定該相關(guān)性。在此特別 是在一個(gè)補(bǔ)償程度內(nèi)得到直線式的近似。
[0013] 以這種方式例如可以通過確定相關(guān)因數(shù)來得到單個(gè)數(shù)值對與補(bǔ)償曲線或補(bǔ)償程 度的關(guān)聯(lián)性。在此，良好的關(guān)聯(lián)性可以得出，通過用于確定耐磨性的方法可以得到有說服力 的、以尺寸和/或典型的灰度值形式的特征參數(shù)。即，鋅層磨損的趨勢取決于擴(kuò)散到鋅層中 的鐵含量。在此，摩擦的趨勢或粉末化的趨勢隨著鐵含量的增加而提高，即，在許多情況下 呈線性關(guān)系。粉末化特性也可能取決于擴(kuò)散到鐵基底中的鋅的量，其在此形成Fe-Zn相。如 果尺寸和/或典型的灰度值與鐵含量的相關(guān)程度過低，和/或由尺寸和/或典型的灰度值與 鐵含量組成的數(shù)值對與相關(guān)性（即，尺寸和/或典型的灰度值與鐵含量的功能關(guān)系）或與補(bǔ) 償曲線的關(guān)聯(lián)程度過低，可以調(diào)整該方法。在此，該補(bǔ)償程度可以看作為補(bǔ)償直線。通過改 進(jìn)彎曲的區(qū)段，比如改變彎曲角度來進(jìn)行該調(diào)整。也可以設(shè)置為，為了確定典型的尺寸和/ 或典型的灰度值而改進(jìn)磨損物的分析類型。
[0014] 在本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選設(shè)計(jì)中，為了產(chǎn)生鋅層以長形的磨損痕跡形式的磨損而分 別在設(shè)置有膠帶的區(qū)域中使扁鋼產(chǎn)品彎曲。特別是通過扁鋼產(chǎn)品沿彎曲線而進(jìn)行彎曲，為 此可以使扁鋼產(chǎn)品圍繞例如彎曲楔的長形折角而彎曲。在橫截面上觀察，為了產(chǎn)生沿膠帶 的、長形的磨損痕跡而進(jìn)行V形的扁鋼產(chǎn)品彎曲。為了確定鋅層的耐磨性而可以簡單且可重 現(xiàn)地分析這樣的磨損痕跡。與之相關(guān)地，因此特別優(yōu)選的是，借助粘附在膠帶上的磨損痕跡 分別確定作為磨損痕跡寬度的灰度寬度。在有針對性形成的長形磨損痕跡中，該灰度寬度 表示用于扁鋼產(chǎn)品鋅層的耐磨性的、容易確定且可重現(xiàn)的指示。
[0015] 替代性或額外地對于可重現(xiàn)性而言優(yōu)選的是，以圖像的形式、以光度測量的形式 和/或通過圖片處理裝置確定粘附在膠帶上的磨損物的尺寸和/或典型的灰度值。當(dāng)自動(dòng)地 確定相應(yīng)的數(shù)值時(shí)，可重現(xiàn)性能夠根據(jù)需要進(jìn)一步提高。為此例如可以使用光敏的傳感器 和/或基于軟件的圖片處理裝置。
[0016] 特別是在借助于根據(jù)需要已知的圖片處理裝置而進(jìn)行基于軟件的分析過程中，當(dāng) 不直接地分析膠帶時(shí)，自然能夠想到首先通過圖