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隨著冷軋帶鋼的使用范圍日益廣泛，用戶對冷軋帶鋼表面質量提出了越來越高的要求。表面粗糙度作為體現冷軋帶鋼表面質量的重要特性之一，不僅影響到帶鋼沖壓時的變形行為和涂鍍后的外觀，而且會影響到帶鋼的耐蝕性；同時在帶鋼的生產過程中，帶鋼表面粗糙度是影響黏結發生概率的首要因素，所以鋼廠對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PPI是帶鋼表面形貌的兩個重要指標，影響表面平均粗糙度Ra和峰值數PPI檢測結果的因素有：取樣長度、PPI計數基準、試驗速度等。

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

試樣制備

試樣1為由華南國家計量測試中心校準的標準多刻線樣板，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。

試驗設備

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

試驗方法

本次試驗采用取樣長度λc＝2.5mm 進行對比試驗；本次試驗的評定長度為5λc；測量長度為7λc；試樣評定總長度為25λc；測量峰值數的寬帶為±0.625μm。本次試驗的試驗速度分別為0.5，1.0，1.5，2.0mm·s－1，在每個試驗速度下測量3個試樣的表面平均粗糙度Ra和峰值數PPI，每次測量10個表面平均粗糙度Ra和峰值數PPI。

3個試樣在不同試驗速度下測得的Ra見表1。

表1 3個試樣在不同試驗速度下測得的Ra

以標準推薦的試驗速度為0.5mm·s－1時的結果為基準，將試驗數據分成3組進行F檢驗和t檢驗，分析3個試樣在試驗速度分別為1.0，1.5，2.0 mm·s－1時的試驗結果是否有顯著性差異。試驗速度為0.5mm·s－1時的試驗結果和試驗速度為1.0 mm·s－1時的試驗結果為一組；試驗速度為0.5mm·s－1時的試驗結果和試驗速度為1.5mm·s－1時的試驗結果為一組；試驗速度為0.5mm·s－1時的試驗結果和試驗速度為2.0mm·s－1時的試驗結果為一組。

表2 3個試樣在不同試驗速度下測得的Ra的F檢驗結果

表3 3個試樣在不同試驗速度下測得的Ra的t檢驗結果

3組數據的F檢驗結果見表2，3組數據的t檢驗結果見表3。

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

3個試樣在不同試驗速度下測得的PPI見表4，同2.1中的統計分析過程，3組數據的F檢驗結果見表5，t檢驗結果見表6。

表4 3個試樣在不同試驗速度下測得的峰值數PPI

表5 3個試樣在不同試驗速度下測得的PPI的F檢驗結果

表6 3個試樣在不同試驗速度下測得的PPI的t檢驗結果

F表＝3.14，由表5可知，所有F檢驗結果F＜F表，故試驗數據的精密度沒有顯著性差異。試樣1的峰值數PPI都是254，樣本組本身不存在系統誤差，此時不需要進行t檢驗。由表6可知，只有試樣2和試樣3在試驗速度為2.0mm·s－1時的試驗結果顯著性差異t＞t0.05，18，測試結果存在顯著性差異，其他的測試結果均不存在顯著性差異。

試驗速度為1.0mm·s－1和1.5mm·s－1時測得3個試樣的表面平均粗糙度Ra和峰值數PPI與試驗速度為0.5mm·s－1時所測得的試驗結果沒有顯著性差異，即試驗速度對Ra和PPI無顯著影響。當試驗速度增大為2.0mm·s－1時測得的Ra和PPI與試驗速度為0.5mm·s－1時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PPI時可以選擇試驗速度1.0mm·s－1或1.5mm·s－1。當進行仲裁試驗時，可采用GB/T 2523－2008«冷軋金屬薄板(帶)表面粗糙度和峰值數測量方法»中推薦的試驗速度0.5mm·s－1。