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隨著冷軋帶鋼的使用范圍日益廣泛，用戶對(duì)冷軋帶鋼表面質(zhì)量提出了越來越高的要求。表面粗糙度作為體現(xiàn)冷軋帶鋼表面質(zhì)量的重要特性之一，不僅影響到帶鋼沖壓時(shí)的變形行為和涂鍍后的外觀，而且會(huì)影響到帶鋼的耐蝕性；同時(shí)在帶鋼的生產(chǎn)過程中，帶鋼表面粗糙度是影響?zhàn)そY(jié)發(fā)生概率的首要因素，所以鋼廠對(duì)冷軋帶鋼表面粗糙度的檢測越來越重視。

表面平均粗糙度Ra和峰值數(shù)PPI是帶鋼表面形貌的兩個(gè)重要指標(biāo)，影響表面平均粗糙度Ra和峰值數(shù)PPI檢測結(jié)果的因素有：取樣長度、PPI計(jì)數(shù)基準(zhǔn)、試驗(yàn)速度等。

筆者通過對(duì)比試驗(yàn)研究了不同試驗(yàn)速度下冷軋帶鋼表面平均粗糙度Ra和峰值數(shù)PPI的變化，找出了對(duì)試驗(yàn)結(jié)果無影響的更高的試驗(yàn)速度，從而縮短了檢測周期，提高了檢測效率。

試樣制備

試樣1為由華南國家計(jì)量測試中心校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)多刻線樣板，Ra＝3.19μm；試樣2和試樣3為冷軋鍍鋅帶鋼板，試樣尺寸為100mm×100mm，試樣表面平整，未見影響表面粗糙度測試結(jié)果的擦傷、劃痕等缺陷，其中試樣2的Ra＝0.65μm，試樣3的Ra＝1.50μm。

試驗(yàn)設(shè)備

采用試驗(yàn)室配備的接觸式表面粗糙度儀進(jìn)行試驗(yàn)。其測量范圍為x＝100mm，z＝1mm，其中x方向采用莫爾光柵尺，z方向采用差動(dòng)變壓器進(jìn)行測量；測量精度在測量標(biāo)準(zhǔn)值的±5％以內(nèi)；直線度為(0.05＋1.0L/1000)μm；探針規(guī)格為錐形尖端曲率半徑2μm，圓錐坡形角度60°，型號(hào)DM43801；探針在平均位置上的微測力為0. 5mN。

試驗(yàn)方法

本次試驗(yàn)采用取樣長度λc＝2.5mm 進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)；本次試驗(yàn)的評(píng)定長度為5λc；測量長度為7λc；試樣評(píng)定總長度為25λc；測量峰值數(shù)的寬帶為±0.625μm。本次試驗(yàn)的試驗(yàn)速度分別為0.5，1.0，1.5，2.0mm·s－1，在每個(gè)試驗(yàn)速度下測量3個(gè)試樣的表面平均粗糙度Ra和峰值數(shù)PPI，每次測量10個(gè)表面平均粗糙度Ra和峰值數(shù)PPI。

3個(gè)試樣在不同試驗(yàn)速度下測得的Ra見表1。

表1 3個(gè)試樣在不同試驗(yàn)速度下測得的Ra

以標(biāo)準(zhǔn)推薦的試驗(yàn)速度為0.5mm·s－1時(shí)的結(jié)果為基準(zhǔn)，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)分成3組進(jìn)行F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)，分析3個(gè)試樣在試驗(yàn)速度分別為1.0，1.5，2.0 mm·s－1時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果是否有顯著性差異。試驗(yàn)速度為0.5mm·s－1時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)速度為1.0 mm·s－1時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果為一組；試驗(yàn)速度為0.5mm·s－1時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)速度為1.5mm·s－1時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果為一組；試驗(yàn)速度為0.5mm·s－1時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)速度為2.0mm·s－1時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果為一組。

表2 3個(gè)試樣在不同試驗(yàn)速度下測得的Ra的F檢驗(yàn)結(jié)果

表3 3個(gè)試樣在不同試驗(yàn)速度下測得的Ra的t檢驗(yàn)結(jié)果

3組數(shù)據(jù)的F檢驗(yàn)結(jié)果見表2，3組數(shù)據(jù)的t檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

當(dāng)置信度P＝0.95，合成自由度f＝n1＋n2－2＝18(n為試驗(yàn)次數(shù))時(shí)查表得t0.05，18＝2.101。由表2和表3可知，只有試樣3在試驗(yàn)速度為2.0mm·s－1時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果顯著性差異t＞t0.05，18，存在顯著性差異，其他的試驗(yàn)結(jié)果均不存在顯著性差異。

3個(gè)試樣在不同試驗(yàn)速度下測得的PPI見表4，同2.1中的統(tǒng)計(jì)分析過程，3組數(shù)據(jù)的F檢驗(yàn)結(jié)果見表5，t檢驗(yàn)結(jié)果見表6。

表4 3個(gè)試樣在不同試驗(yàn)速度下測得的峰值數(shù)PPI

表5 3個(gè)試樣在不同試驗(yàn)速度下測得的PPI的F檢驗(yàn)結(jié)果

表6 3個(gè)試樣在不同試驗(yàn)速度下測得的PPI的t檢驗(yàn)結(jié)果

F表＝3.14，由表5可知，所有F檢驗(yàn)結(jié)果F＜F表，故試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精密度沒有顯著性差異。試樣1的峰值數(shù)PPI都是254，樣本組本身不存在系統(tǒng)誤差，此時(shí)不需要進(jìn)行t檢驗(yàn)。由表6可知，只有試樣2和試樣3在試驗(yàn)速度為2.0mm·s－1時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果顯著性差異t＞t0.05，18，測試結(jié)果存在顯著性差異，其他的測試結(jié)果均不存在顯著性差異。

試驗(yàn)速度為1.0mm·s－1和1.5mm·s－1時(shí)測得3個(gè)試樣的表面平均粗糙度Ra和峰值數(shù)PPI與試驗(yàn)速度為0.5mm·s－1時(shí)所測得的試驗(yàn)結(jié)果沒有顯著性差異，即試驗(yàn)速度對(duì)Ra和PPI無顯著影響。當(dāng)試驗(yàn)速度增大為2.0mm·s－1時(shí)測得的Ra和PPI與試驗(yàn)速度為0.5mm·s－1時(shí)測得的存在顯著性差異。因此，鋼廠在檢測冷軋帶鋼的表面平均粗糙度Ra和峰值數(shù)PPI時(shí)可以選擇試驗(yàn)速度1.0mm·s－1或1.5mm·s－1。當(dāng)進(jìn)行仲裁試驗(yàn)時(shí)，可采用GB/T 2523－2008«冷軋金屬薄板(帶)表面粗糙度和峰值數(shù)測量方法»中推薦的試驗(yàn)速度0.5mm·s－1。