在检查和评估钢铁结构项目的质量时，阐明钢的成绩和强度是对质量进行准确评估的基础。传统的钢强度检测方法是将样品从组件中切成拉伸测试，但这会损害原始结构，而某些结构不允许样品截距。因此，使用非破坏性测试来估计钢的成绩和强度是很大的。
国内外的学者主要是从工程地点的钢铁强度的非破坏性测试开始，并获得了一些经验公式。这些经验公式可以总结为两类：第一类是从化学成分中计算拉伸强度，例如GB/T 50621-2010中提到的公式“钢结构现场检查的技术标准”。但是，化学成分和制造过程（铸造，锻造，滚动，热处理）将对钢材材料的强度产生影响。如果仅将化学成分用于估计钢材材料的强度，则将存在很大的偏差。第二种是通过硬度计算拉伸强度。相关研究表明，钢的硬度和拉伸强度是正相关的。可以通过硬度测试结果来估算材料的拉伸强度，这也是一种实际上在工程中使用的方法。
拉伸强度可以根据硬度计算。可能基于当前的国内标准包括GB/T 33362-2016“金属材料的硬度价值的转换”和GB/T 1172-1999“硬化金属的硬度和强度价值的转换”。 GB/T 33362-2016使用翻译方法等同于使用ISO 18265：2013“金属材料硬度值转换”（英语版本）。德国冶金工程师研究所在表A.1中给出的非合金钢，低合金钢和铸钢的硬度转换表使用了几个不同的实验室中的检查和校准硬度仪表获得。 GB/T 1172-1999是由许多实验研究机构（例如中国度量科学学院）获得的。标准中的表2给出了转换关系，主要适用于低碳钢。但是，这些标准都没有提供有关转换值不确定性的统计学意义可靠数据，也无法知道转换结果的偏差范围。
来自国家电网和钢结构产品质量监督和检查中心的Zhang 和Feng 等研究人员以及 地区市政工程部研究了通过回归分析的硬度与钢制钢结构的强度之间的相关性，并且与回归分析相一致，并且是一致的国家标准。比较也是对GB/T 33362-2016和GB/T 1172-1999等标准的验证和补充。同时，与现有的便携式检测工具相结合，我们将探索适合钢结构工程站点的检查方法。
1个测试样本
选择钢结构工程中的两个常用钢板作为研究对象。为了使样品代表，从江苏省的86个钢结构制造企业中收集了162个钢板，其中包括82个Q235钢板和80 Q345 Q345钢板。钢板的厚度规格为6、8、10、12、14、18、20、30毫米。
将钢板加工为20mm×400mm的条带样品，并根据GB/T 228.1-2010的要求，使用微型计算机控制的电透气伺服式测试仪进行拉伸测试。分别对Q235钢板和Q345钢板的上屈服强度和拉伸强度的结果进行了统计分析，分布频率如图1所示。
图1 Q235钢板和Q345钢板的强度分布频率
从图1可以看出钢材强度，Q235钢板的上屈服强度范围为261〜，拉伸强度范围为404〜； Q345钢板的上屈服强度范围为345〜，拉伸强度范围为473〜。强度频率分布基本上是正常的，并且检测结果通常与每日委托检查经验数据一致。可以认为样品是非常代表性的。
2测试结果和分析
根据标准要求对测试样品进行采样和处理，硬度，硬度，硬度和拉伸测试分别进行。根据最小二乘法的原理，使用SPSS软件回归了硬度和强度检测结果。
2.1
罗克韦尔硬度与力量之间的相关性
2.1.1洛克韦尔硬度测试的结果和分析
样品表面用研磨机抛光，以使样品表面平坦且光滑。选择B标准器，使用标准硬度块检查仪器，并根据GB/T/T 230.1-2018的要求进行硬度测试，“金属材料的皇家硬度硬度测试第1部分：测试方法”。每个样品以3分测量，并取平均值。
图2洛克韦尔硬度和强度的回归分析图
SPSS软件分别用于对硬度，上屈服强度和拉伸强度的线性回归，二次回归，功率回归和指数回归分析。回归分析图如图2所示，回归结果如表1和表2所示。
表1 硬度和上屈服强度的回归模型数据
表2 硬度和拉伸强度的回归模型数据
从表1和2可以看出，罗克韦尔硬度与强度有良好的相关性，并且其与拉伸强度的相关性远优于上屈服强度。在洛克韦尔硬度和强度之间关系的四个回归模型中，显着性P小于0.05，拟合R2的优点相对接近。考虑到标准给出的低碳钢的洛克韦尔硬度与拉伸强度之间的转化关系接近多项式。建议该模型根据二次模型进行转换。安装后，公式为
其中：reh是上屈服强度； RM是拉伸强度； HRB是洛克威尔硬度。
2.1.2转换结果的相对偏差分析
根据拟合的二次回归模型，分别计算了上屈服强度和拉伸强度转换值与拉伸测试结果之间的相对偏差，并对相对偏差进行了统计分析。统计数据为162，结果显示在表3中。相对偏差基本上是正常的，频率分布如图3所示。
表3洛克韦尔硬度相对偏差转换为强度的统计数据
图3洛克韦尔硬度转换为强度的相对偏差
2.1.3与国家标准转换值进行比较
标准给出的拉伸强度转换值，拟合的二次回归公式转换值以及硬度和拉伸强度之间对应关系的散点图以进行比较，如图4所示。
图4从硬度转换的拉伸强度的比较图
从图4可以看出，这三个曲线的总体趋势是一致的。 GB/T 1172-1999给出的拉伸强度转换值相对接近作者给出。两者之间的平均偏差为2.7％，最大偏差为5.7％。对于Q235钢（拉伸强度370〜），GB/T 33362-2016给出的拉伸强度转换值相对较低，而对于Q345钢（拉伸强度为470〜）的拉伸强度转换值。
2.2
维克斯硬度和力量相关性
2.2.1 硬度测试过程和结果的分析
样品的表面是通过磨削轮并抛光的。用标准硬度块检查仪器后，根据GB/T 4340.1-2009“金属材料的硬度测试第1部分：测试方法” 1。硬度检测。每个样品以3分测量，并取平均值。
SPSS软件分别用于对硬度，上屈服强度和拉伸强度的线性回归，二次回归，功率回归和指数回归分析。回归分析图如图5所示，回归结果如表4和表5所示。
表4 硬度和上屈服强度的回归模型数据
图5 硬度和强度的回归分析图
表5 硬度和拉伸强度的回归模型数据
从表4和5中可以看出，维克斯硬度与强度有良好的相关性，并且其与拉伸强度的相关性比上屈服强度更好。在硬度和强度之间关系的四个回归模型中，显着性P小于0.05，拟合R2的优点相对接近。考虑到标准给出的低碳钢的硬度与拉伸强度之间的转化关系接近线性。建议根据线性关系进行转换。安装后，公式为
地点：HV是硬度。
2.2.2转换结果的相对偏差分析
根据拟合的线性回归模型，分别计算了上屈服强度和拉伸强度转换值与拉伸测试结果之间的相对偏差，并对相对偏差进行了统计分析。统计数据为162。结果显示在表6中。相对偏差基本上是正态分布，频率分布如图6所示。
表6 硬度相对偏差的统计数据转换为强度
图6维克斯硬度转换为强度的相对偏差
2.2.3与国家标准转换值进行比较
标准给出的拉伸强度转换值，作者拟合的线性回归公式转换值以及硬度和拉伸强度之间对应关系的散点图被放在同一图上以进行比较，如图7所示。
图7从维克硬度转换的拉伸强度的比较图
从7个数字可以看出，这三个曲线的总体趋势是一致的。 GB/T 1172-1999给出的拉伸强度转换值非常接近作者给出的。在370〜的范围内，随着硬度值的增加，两者之间的差异略有增加。平均偏差为1.2％，最大偏差为3.3％。 GB/T 33362-2016给出的拉伸强度转换值通常略低。
2.3
硬度与力量之间的相关性
2.3.1 硬度测试过程和结果的分析
样品表面用磨轮抛光，以使表面粗糙度不大于1.6μm。用标准硬度块检查仪器后，根据GB/T/T 231.1-2018的要求进行硬度测试，“金属材料的硬度测试第1部分：测试方法”。使用直径为10mm的胶结碳化物凹痕，测试力为29.42KN。每个样品以3分测量，并取平均值。
SPSS软件分别用于对硬度，上屈服强度和拉伸强度的线性回归，二次回归，功率回归和指数回归分析。回归分析图如图8所示，回归结果如表7和表8所示。
图8 硬度和强度的回归分析图
表7 硬度和上屈服强度的回归模型数据
表8 硬度和拉伸强度的回归模型数据
从表7和8中可以看出，硬度与强度有良好的相关性，并且其与拉伸强度的相关性远优于上屈服强度。在硬度和强度之间关系的四个回归模型中，显着性P小于0.05，拟合R2的优点相对接近。考虑到标准给出的碳钢的硬度与拉伸强度之间的转化关系接近线性关系。 ，建议根据线性关系转换。拟合的公式是
地点：HBW是硬度。
2.3.2转换结果的相对偏差分析
根据拟合的线性回归模型，分别计算了上屈服强度和拉伸强度转换值与拉伸测试结果之间的相对偏差，并对相对偏差进行了统计分析。统计数据为162。结果显示在表9中。相对偏差基本上是正态分布，频率分布如图9所示。
表9 硬度转换为强度的相对偏差的统计数据
图9 硬度转换为强度的相对偏差
2.3.3与国家标准转换值进行比较
在标准GB/T 1172-1999中，硬度测试的测试力压头直径比为10。作者的测试是根据GB/T 231.1-2018进行的。指标准的规定，测试力头直径的比率为30，因此与GB/T 1172-1999相比，与国家标准转换值相比，它不再与GB/T 1172-1999相比。比较。
GB/T 33362-2016给出的硬度与拉伸强度之间的相应关系的散点图，作者提供的线性回归公式的转换值以及硬度和拉伸强度之间的对应关系的散点图是在同一图上进行比较，例如图10显示。
图10从硬度转换的拉伸强度的比较图
从图10可以看出，GB/T给出的拉伸强度转换值几乎与作者拟合的拉伸强度的回归曲线相吻合。两者之间的平均偏差在370〜之内为0.4％，最大偏差为1.2％。
近年来，各种便携式硬度探测器的快速发展为现场检查带来了极大的便利。目前，可以在市场上购买各种便携式硬度仪表和便携式硬度仪表。设备轻巧，易于操作，快速测量，并且检测准确性还满足国家标准的要求，适合现场工程检查。在样品表面处理方面，还有各种便携式处理设备可以满足测试要求。因此，在对钢结构的现场检查中，使用硬度和硬度来计算钢的强度是可行的。
3结论
（1）罗克韦尔硬度，维克斯硬度和布里内尔硬度与力量相关。基于材料测试，获得了洛克韦尔硬度，维克斯硬度和布里尔硬度和强度的转换公式。相对转换偏差在内部工程的允许范围内。 硬度转化拉伸强度的相对偏差明显低于硬度和硬度的相对偏差。
（2）GB/T 33362-2016中给出的硬度转换抗拉力强度值对于Q235钢而言相对较低，而对于Q345钢的高度。 硬度转换拉伸强度值略低。硬度转换拉伸强度值与测试结果更一致。 硬度转换抗拉强度值和硬度转换抗拉力强度值1172-1999给出的测试结果接近测试结果。
（3）使用 和硬度来结合现有的便携式硬度检测工具和样品处理设备来计算钢的强度，可以在实际工程中运行，并且可以应用于工程实践。
作者：Zhang钢材强度，Feng ，Wang Hao1，Cui Meng1，Wang Ning1
单位：1。国家网格和钢结构产品质量监督和检查中心； 2。 地区市政工程部
