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| 标准编号 | GB/T 46163-2025 (GB/T46163-2025) | | 中文名称 | 钢板表面硬点电磁检测方法 | | 英文名称 | Electromagnetic testing method for hard spots on the surface of steel plates | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H26 | | 国际标准分类 | 77.040.20 | | 字数估计 | 22,237 | | 发布日期 | 2025-08-29 | | 实施日期 | 2026-03-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 46163-2025: 钢板表面硬点电磁检测方法
ICS 77.040.20
CCSH26
中华人民共和国国家标准
钢板表面硬点电磁检测方法
2025-08-29发布
2026-03-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 一般要求 1
5 检测原理 2
6 质量等级 3
7 检测方法 4
8 检测设备 5
9 对比试样 6
10 检测程序 8
11 结果评定 9
12 检测报告 9
附录A(规范性) 钢板表面检测面积百分比的确定 11
附录B(规范性) 传感器有效检测宽度和报警阈值的确定 14
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国钢铁工业协会提出。
本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本文件起草单位:宝山钢铁股份有限公司、钢研纳克检测技术股份有限公司、南京钢铁股份有限公
司、江苏金宇智能检测系统有限公司、南京巨龙钢管有限公司、武汉中科创新技术股份有限公司、北京工
业大学、广东省特种设备检测研究院、冶金工业信息标准研究院。
本文件主要起草人:石云峰、刘光磊、冯雪、王平、曹华勇、汪智敏、刘秀成、李绪丰、黄锦花、张建卫、
钱江、张志明、周友鹏、郑俊辉、章传国、秦政、徐孝俊、温洪源、赵亚军、元达惠、李思远、薛建忠、郭碧城。
钢板表面硬点电磁检测方法
1 范围
本文件规定了钢板表面硬点电磁检测的一般要求、检测原理、质量等级、检测方法、检测设备、对比
试样、检测程序、结果评定、检测报告。
本文件适用于热机械轧制工艺生产的铁磁性钢板硬度值不小于30HV10的表面硬点电磁检测,其
他轧制工艺生产的铁磁性钢板表面硬点检测参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证
GB/T 12604.6 无损检测 术语 涡流检测
GB/T 17394.1 金属材料 里氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 20737 无损检测 通用术语和定义
GB/T 34205 金属材料 硬度试验 超声接触阻抗法
3 术语和定义
GB/T 12604.6和GB/T 20737界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
硬点 hardspot
钢板局部表面硬度值高于正常硬度值的区域。
4 一般要求
4.1 检测人员
4.1.1 从事钢板表面硬点检测人员应按照GB/T 9445或等效标准经涡流检测相关知识培训合格,并应
经过硬度检测相关知识的培训。
4.1.2 电磁方法检测表面硬点过程中发现的可疑区域应采用便携式硬度计复核,从事便携式硬度计检
测的人员应熟悉相关技术和设备的操作。
4.2 被检钢板
4.2.1 被检钢板表面应无切割熔渣、氧化铁皮等异物,必要时应对钢板表面进行清理。
4.2.2 被检钢板应足够平直以保证检测的有效性。
4.3 场地要求
实施检测的场所应无影响检测的震动和电磁干扰。
4.4 检测规程
应结合具体情况编制检测规程,检测规程应至少包括下列内容:
a) 适用范围;
b) 被检钢板的钢级、尺寸;
c) 引用的标准或技术条件;
d) 检测人员资格要求;
e) 检测时机、检测范围、扫查覆盖等级、边部不可检区域的范围;
f) 检测仪器、传感器;
g) 质量等级;
h) 对比试样设计;
i) 调校和校验;
j) 检测扫查方向、扫查速度;
k) 可疑区域的复核和处置、边部不可检区域的处置;
l) 验收准则;
m) 检测记录和报告;
n) 职业与环境保护。
5 检测原理
钢板表面局部硬度变化导致铁磁特性变化,由电磁传感器检测和记录。通过涡流检测信号的幅度
及相位分析,涡流阻抗分析,增量磁导率分析,高次谐波信号分量分析,或巴克豪森磁噪声分析等方法或
其组合,评估被检区域的表面硬度变化。检测原理示意见图1。
标引序号说明:
H ---磁场强度;
B ---磁感应强度;
t ---时间;
μ ---磁导率;
RMS---巴克豪森磁噪声峰值;
HD ---材料表面硬度;
CS ---低硬度区域增量磁导率曲线;
CH ---高硬度区域增量磁导率曲线;
ZS ---低硬度区域涡流阻抗;
ZH ---高硬度区域涡流阻抗。
图1 检测原理示意图
6 质量等级
本文件规定了3个质量等级,表1列出了各质量等级对应的可接受最大硬点尺寸。如需方要求,经
供需双方协商,可规定与表1不同的质量等级和可接受最大硬点尺寸。表2给出了硬点是否可接受的
示例和说明。
表1 质量等级和要求
单位为毫米
质量等级 可接受最大硬点尺寸
D25 25
D50 50
D100 100
表2 硬点是否可接受示例和说明
示例 说明
可接受的硬点
可接受的硬点
不可接受的硬点
注1:椭圆灰色区域为硬点,圆形区域是以可接受最大硬点尺寸为直径的评定圆。
注2:以D50为例,可接受的最大硬点尺寸为50mm,硬点在所有方向上的尺寸均大于50mm时为不可接受。
7 检测方法
7.1 一般要求
7.1.1 应用校准试样表面硬度正常的区域和对比硬点区域调校检测设备,设定检测参数和报警阈值。
7.1.2 将传感器放置于被检钢板表面,以一定的方法实现传感器与被检钢板表面间的连续相对移
动,并应满足扫查覆盖率和信号分辨率的要求。
7.1.3 检测过程中触发报警阈值的区域应采用便携式硬度计复核,根据复核后确认的表面硬度值和硬
点尺寸,按验收准则的要求评定检测结果。
7.1.4 应采取适当的措施避免、减少或抑制干扰因素,主要干扰因素包括:传感器与钢板表面之间的距
离变化,钢板表面的形貌和状况(例如氧化铁皮、表面破损或修磨区域),钢板边缘、剩磁、残余应力和钢
板温度的差异。
7.2 扫查覆盖等级
7.2.1 每张钢板的扫查覆盖等级以其检测面积占钢板单面整体面积的百分比表示。本文件规定了4个
覆盖等级,见表3。
表3 扫查覆盖等级及最小检测面积百分比
扫查等级 最小检测面积百分比
S25 25%
S50 50%
S75 75%
S100 100%
7.2.2 分区检测和平行直线轨迹检测两种典型检测扫查方式及相应的检测面积百分比的计算方法按
照附录A执行。供需双方可在满足最小检测面积百分比要求和保证检测效果的前提下协商采用其他
扫查方式。
7.2.3 分区检测时各检测区域内应100%覆盖检测,并应保证检出区域内尺寸大于可接受最大硬点尺
寸的硬点。平行直线轨迹检测时轨迹间距应足够小,以保证即使硬点位于两个相邻检测轨迹之间,当其
尺寸大于可接受最大硬点尺寸时也能检出。
7.2.4 单面检测时,应对检测面进行标识。
7.2.5 如钢板边部存在不可检区域,经供需双方协商确定,可采用切除或用便携式硬度计按一定比例
抽检的方法处置。
8 检测设备
8.1 检测仪器
8.1.1 应采用专用电磁硬点检测仪器,仪器的激励频率、谐波失真、最大输出电压和输入电压、增益设
置准确度、相位设置准确度、最大噪声等性能应定期检验并满足检测要求。
8.1.2 检测仪器应有声光报警或图形记录功能。
8.2 传感器
8.2.1 传感器应包含至少1个电磁体以产生激励磁场,以及至少1个磁场测量传感器记录激励磁场与
钢板相互作用后产生的感应磁场。磁场测量传感器可以是电磁体本身、检测线圈、霍尔传感器或巨磁阻
传感器,宜采用绝对方式布置。传感器结构示例见图2。
标引序号说明:
1---励磁线圈;
2---电磁轭;
3---霍尔传感器;
4---涡流激励线圈/检测线圈;
5---被检铁磁性材料。
图2 传感器结构示意图
8.2.2 开始检测之前,应检测并记录所使用的传感器有效检测宽度。传感器有效检测宽度的方法见附
录B。
8.3 机械辅助装置
机械辅助装置用于手工或自动检测方式,实现传感器与被检钢板表面的连续相对移动,满足检测范
围、覆盖等级和扫查速度的要求。
9 对比试样
9.1 对比硬点
9.1.1 对比硬点可以为自然硬点或人工硬点,以下3种对比硬点可用于校准试样和动态试板:
a) 通过局部渗碳产生人工硬点;
b) 通过局部热处理产生人工硬点;
c) 合适的自然硬点。
9.1.2 对比硬点处的表面硬度应比母材正常区域至少高50HV10,也可由供需双方协商确定,但差值
宜不小于30HV10。
9.1.3 人工对比硬点与母材正常区域间的硬度变化每2mm 应不小于50HV10,深度应不超过
1mm,如图3所示。自然硬点与周边正常区域间无硬度梯度要求。
a) 人工对比硬点和到母材的过渡区
b) 沿剖面A-A 的硬度曲线示意
标引序号说明:
HS---人工对比硬点;
TR---人工对比硬点过渡到母材的区域;
X ---硬点长度方向;
Y ---硬点宽度方向。
图3 人工对比硬点
9.2 校准试样
9.2.1 校准试样母材应与被检钢板具有相同的材质、热处理状态和表面状态。
9.2.2 校准试样上应有表面硬度正常的区域,应至少有1个调校用对比硬点,其尺寸应不大于相应质
量等级的可接受最大硬点尺寸。
9.2.3 校准试样的尺寸,校准试样上硬点的类型、数量、形状和分布等,应满足硬点检测设备调校和静
态校验的要求。
9.3 动态试板
9.3.1 动态试板母材应与被检钢板具有相同的材质、热处理状态和表面状态。动态试板的尺寸应大于
硬点检测设备可检测的最小钢板尺寸。
9.3.2 动态试板应包含满足以下要求的校验用对比硬点,校验用对比硬点的尺寸应不大于相应质量等
级的可接受最大硬点尺寸,图4为动态试板参考示意图。
a) 试板中部(距试板四边100mm 以上)至少3个,应在长度和宽度方向均匀分布,见图4中
B1,B2和B3;
b) 紧邻头部、尾部不可检区域各至少1个,紧邻两侧边部不可检区域各至少1个,见图4中 H1、
H2、E1和E2。
标引序号说明:
B1,B2,B3---钢板中部校验用人工硬点;
E1,E2 ---钢板边部不可检区域校验用人工硬点;
H1,H2 ---钢板端部不可检区域校验用人工硬点。
图4 动态试板参考示意图
10 检测程序
10.1 调校
10.1.1 下列情况应对检测系统进行调校:
a) 首次检测前,连续检测3个月后;
b) 检测系统修理后;
c) 检测系统出现重大变化,包括更换传感器、检测仪器等;
d) 检测系统校验不合格。
10.1.2 传感器励磁电磁体的磁化方向宜平行于校准试样的轧制方向。
10.1.3 将传感器置于校准试样上的正常硬度区域,调整检测仪器的励磁参数、检测参数和信号处理参
数,包括励磁频率、励磁幅度、滤波频率、相位、增益等,将最终输出检测信号的幅值调至某一设定高度。
10.1.4 检测系统有多个传感器或采用阵列式传感器时,可在校准试样上的正常硬度区域同时进行调
校,但应保证校准试样正常硬度区域能完全覆盖这些传感器且区域内硬度差异不大于5HV10,否则传
感器应逐一在校准试样上固定正常硬度区域进行调校。
10.1.5 将检测传感器置于校准试样上的调校用对比硬点,移动传感器获得对比硬点检测信号的峰值
响应并调整报警阈值。按附录B中的方法,确定在设定的报警阈值下传感器的有效检测宽度,必要时
应调整报警阈值,以达到报警阈值与有效检测宽度的最佳匹配。
10.2 校验
10.2.1 下列情况应对检测系统进行静态校验:
a) 每班检测开始前或检测结束后,连续检测8h;
b) 检测人员认为检测系统可疑时。
10.2.2 静态校验时,传感器励磁电磁体的磁化方向应与调校时相同。
10.2.3 静态校验时应将传感器置于校准试样的调校用对比硬点,若能触发报警则校验合格,否则应认
为静态校验不合格。
10.2.4 当扫查等级为S100时,还应采用动态试板进行动态校验。动态校验的扫查方向、扫查速度等
应与正常硬点检测相同。动态试板上所有校验用对比硬点均检出并触发报警时认为动态校验合格,否
则认为动态校验不合格。
10.2.5 静态校验或动态校验不合格时,自最近一次合格的校验以来的所有检测结果都是可疑的,应在
检测系统调校和校验合格后重新检测。
10.3 检测
10.3.1 手工检测时,由操作人员按一定方式在被检钢板的一个表面移动传感器,并满足扫查范围和扫
查覆盖等级的要求,必要时可采用机械辅助装置。自动检测时,传感器与被检钢板表面间的相对移动及
检测面积百分比由自动检测系统的机械辅助装置保证。
10.3.2 应根据式(1)计算最大扫查速度。扫查方向分辨率应根据选用的质量等级确定,应不大于可接
受最大硬点尺寸的25%。检测时的扫查速度应不大于最大扫查速度,且应尽量均匀。
vmax=fe×rs (1)
式中:
vmax---最大扫查速度,单位为毫米每秒(mm/s);
fe ---最低励磁频率,单位为赫兹(Hz);
rs ---扫查方向分辨率,单位为毫米(mm)。
10.3.3 扫查时传感器励磁电磁体的磁化方向应与调校时相同。
11 结果评定
11.1 钢板检测后,检测区域内所有检测信号幅值未触发报警阈值时,硬点检测评定为合格。
11.2 检测区域有触发报警信号时,按以下方法复核报警区域的表面硬度。
a) 宜采用超声接触阻抗硬度试验法或里氏硬度试验方法,也可采用其他已经标准化的硬度试验
方法检测表面硬度。超声接触阻抗硬度试验法应按GB/T 34205执行,里氏硬度试验方法应
按GB/T 17394.1执行。
b) 检测前应确定检测网格点,网格点应能覆盖检测区域,网格点的间隔在符合硬度试验方法标准
中有关硬度压痕最小间距规定的前提下,宜不大于可接受最大硬点尺寸的25%。网格点与钢
板边缘的距离应符合硬度试验方法标准中有关硬度压痕最小间距的规定,并尽可能靠近钢板
边缘。
c) 对于厚度余量较小的部位,应确保便携式硬度计检测后检测部位的剩余厚度不低于允许的
下限。
11.3 报警区域复核后所有表面硬度值均不大于产品允许硬度上限,或大于硬度上限的区域均符合相
应质量等级可接受硬点的规定时,该报警区域评定为硬点检测可接受。钢板所有报警区域均评定为可
接受时,硬点检测评定为合格,否则应视为硬点检测可疑品。
11.4 对于硬点检测可疑品,采用下列一种或多种方法处理。
a) 修磨去除硬点检测不可接受区域,宜采用砂带或叶轮式修磨机进行修磨。确认修磨区域的深
度在允许的公差范围内后,应按11.2的规定再次复核不可接受区域表面硬度并按11.3的规定
重新评定。钢板所有不可接受区域修磨后均评定为可接受,硬点检测评定为合格。
b) 切除所有硬点检测不可接受区域,钢板硬点检测评定为合格。
c) 钢板硬点检测评定为不合格。
12 检测报告
检测报告应至少包含以下信息:
a) 本文件编号;
b) 被检钢板信息;
c) 检测规程编号;
d) 检测仪器型号、传感器型号及数量;
e) 质量等级和扫查覆盖等级;
f) 检测范围描述或图示;
g) 扫查速度;
h) 验收准则;
i) 电磁法检测所有报警区域的描述和位置,最终评定结果;
j) 检测人员签名和检测日期;
k) 用户签字或用户授权代表签字(如适用)。
附 录 A
(规范性)
钢板表面检测面积百分比的确定
A.1 分区检测
A.1.1 图A.1为分区检测且检测区域内100%覆盖检测时的示意图。
标引序号说明:
A ---钢板总面积,单位为平方毫米(mm2);
L ---钢板长度,单位为毫米(mm);
W ---钢板宽度,单位为毫米(mm);
L1 ---100%覆盖检测区域1的长度,单位为毫米(mm);
W1 ---100%覆盖检测区域1的宽度,单位为毫米(mm);
A1,A2,,An---检测区域1,检测区域2,,检测区域n的面积,单位为平方毫米(mm2)。
图A.1 分区检测及检测区域内100%覆盖检测示意图
A.1.2 应根据式(A.1)计算钢板总面积A。
A=L×W (A.1)
式中:
A ---钢板总面积,单位为平方毫米(mm2);
L ---钢板长度,单位为毫米(mm);
W ---钢板宽度,单位为毫米(mm)。
A.1.3 应根据式(A.2)计算钢板表面检测面积百分比P。
P=
A1+A2++An
A ×100%
(A.2)
式中:
A1,A2,,An ---为检测区域1,检测区域2,,检测区域n的面积,单位为平方毫米(mm2);
A ---钢板总面积,单位为平方毫米(mm2)。
A.2 平行直线轨迹检测
A.2.1 图A.2为平行直线轨迹检测的示意图。
标引序号说明:
L ---钢板长度,单位为毫米(mm);
W ---钢板宽度,单位为毫米(mm);
WS ---传感器有效检测宽度,单位为毫米(mm);
1,2,3,4,,n---扫描道次数。
图A.2 平行直线轨迹检测示意
A.2.2 应根据式(A.1)计算钢板总面积A。
A.2.3 应根据式(A.3)计算钢板检测面积AT。
AT=L×WS×n (A.3)
式中:
L ---钢板长度,单位为毫米(mm);
WS---有效检测宽度,单位为毫米(mm);
n ---检测道次数。
A.2.4 应根据式(A.4)计算检测面积百分比P。
P=
AT
A ×100%
(A.4)
式中:
AT ---钢板检测面积,单位为平方毫米(mm2);
A ---钢板总面积,单位为平方毫米(mm2)。
附 录 B
(规范性)
传感器有效检测宽度和报警阈值的确定
B.1 单个传感器有效检测宽度和报警阈值的确定
B.1.1 传感器有效检测宽度和报警阈值的确定如图B.1所示。
B.1.2 采用校准试样上的调校用对比硬点作为测试样点。传感器应沿单独的平行检测轨迹越过测试
样点的一侧边界,并逐次向测试样点中间区域一侧移动直至越过测试样点的另一侧边界。将各次检测
的峰值响应作为纵坐标,横向偏移量作为横坐标绘制传感器孔径函数曲线。
B.1.3 设定报警阈值并确定有效检测宽度。
a) 单个传感器在对比试样硬点上不同位置的信号......
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