style="width:8.56664in;height:2.06668in" /> 本文是学习GB-T 2523-2022 冷轧金属薄板和薄带表面粗糙度、峰值数和波纹度测量方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本文件规定了冷轧金属薄板和薄带表面粗糙度、峰值数和波纹度的原理、试样、测量要求、测量程
序、测量结果数值的修约和测试报告。
本文件适用于冷轧金属薄板和薄带表面粗糙度、峰值数和波纹度的测量。也适用于具有表面金属
镀层的冷轧金属薄板和薄带。
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 3505—2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法
术语、定义及表面结构参数
GB/T 6062—2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法
接触(触针)式仪器的标称
特性
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
JJF 1105 触针式表面粗糙度测量仪校准规范
GB/T 3505—2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
表面平均粗糙度 roughness average
Ra
在一个取样长度内粗糙度轮廓纵坐标值Z(x) 绝对值的算术平均值，见图1。
style="width:8.56664in;height:2.06668in" />
标引序号说明：
lr— 取样长度。
图 1 表面平均粗糙度示意图
GB/T 2523—2022
3.2
粗糙度轮廓最大高度 maximum height of profile
R×
在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和，见图2。
style="width:10.23988in;height:4.6266in" />
标引序号说明：
1 ——第一个取样长度内的粗糙度轮廓最大高度；
2——第二个取样长度内的粗糙度轮廓最大高度；
3 ——第三个取样长度内的粗糙度轮廓最大高度；
4 —第四个取样长度内的粗糙度轮廓最大高度；
5 ——第五个取样长度内的粗糙度轮廓最大高度；
6 ——五个取样长度中粗糙度轮廓最大高度的最大值，Rx;max;
lr——取样长度；
ln- 评定长度。
图 2 粗糙度轮廓最大高度的算术平均值 Rz
和粗糙度轮廓最大高度的最大值Rz;max 示意图
3.3
带宽 peak count level
与粗糙度轮廓中线等间距的上下边界线间的垂直距离。
注1:单位为微米(μm)。
注2:上下边界线是与轮廓中线等间距的两条平行线。
3.4
峰 peak
粗糙度轮廓中， 一对相邻的超出带宽边界线的峰和谷。
3.5
峰值数 peak count
RPc ( 或PPI)
粗糙度轮廓中，每单位长度内峰的个数。
注：单位长度为厘米时峰值数表示为RPc
[单位长度为英寸(in)时表示为PPI],见图3。
GB/T 2523—2022
style="width:10.01332in;height:4.34016in" />
标引序号说明：
1——计数的峰；
2——带宽上边界线；
3——带宽下边界线；
图 3 峰值数示意图
3.6
测量长度 travel length
lt
仪 器 在 X 轴方向测量的长度。
3.7
波纹度轮廓 waviness profile
对原始轮廓连续应用 λf 和 λc 两个轮廓滤波器以后形成的轮廓。
注：采用 λf 轮廓滤波器抑制长波成分，而采用 λc 轮廓滤波器抑制短波成分。
3.8
波纹度轮廓的算术平均偏差 arithmetical mean deviation of waviness
profile
Wa
在 一 个取样长度内波纹度轮廓纵坐标值 Z(x)
绝对值的算术平均值，按照公式(1)计算。
style="width:2.87999in;height:0.82676in" /> ………………………… (1)
3.9
波纹度轮廓的算术平均值 arithmetical meanof waviness profile
Wao.s 、Wsa1s
在 一 个评定长度内波纹度轮廓纵坐标值 Z(x)
绝对值的算术平均值，按照公式(2)计算。
style="width:4.4401in;height:0.82676in" /> (2)
选 择Wao 时，λs=8μm 、λc=0.8mm; 选 择 Wsais 时，λs=8μm 、λc=1mm 和
λf=5mm。
3.10
滤波波纹曲线 filtered waviness curve
在原始轮廓中采用 λc 抑制短波部分后得到的曲线。
GB/T 2523—2022
3.11
中心线 centre line
具有几何轮廓形状在取样长度内与轮廓走向一致的基准线。在取样长度内由该线划分轮廓使上下
两边的面积相等。
[来源：GB/T 3505— 1983,定义1.21]
3.12
滤波中心线波纹曲线 filtered centre line waviness curve
从滤波波纹曲线中采用 λf 抑制长波部分得到的曲线。
3.13
滤波中心线波纹度 filtered centre line waviness
WeA
沿滤波中心线波纹曲线采集长度为 l 的一部分，滤波中心线波纹曲线用Z=f(x)
表示，将取样部
分的中心线作为 X 轴，其垂直放大的方向作为 Z
轴，则用公式(3)来定义滤波中心线波纹度 Wcx, 单位
为微米(μm):
式中：
[(f(x)]c—
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…… |
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滤波中心线波纹曲线上对应X 位置的Z 值。
本文件使用的符号和相应的说明见表1。
表 1 符号和说明
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GB/T 2523—2022
表 1 符 号 和 说 明 ( 续 )
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将一个具有一定角度和针尖半径的金刚石触针，以规定的接触力垂直放置在试样表面上并按规定
的速率作直线移动。触针随试样表面轮廓形状作垂直起伏运动，这种运动产生的微小位移通过电路转
换成电信号并加以处理，即可得到Ra、Rz、Rz₁max、RPc(PPI)、Wa、Wao.s 和
Wsa15。
6.1
取样位置应按相关产品标准或者协议的规定。未规定时在能代表整个金属薄板和薄带的粗糙度、
波纹度状态的位置上截取， 一般位于板带宽度的二分之一处。
6.2 Ra、Rx、Rz₁max、RPc (或 PPI)、Wa 以及不需冲制成 Marciniak 杯测量
Wao, 和 Wsa 的试样，
推荐采用边长(或直径)为100 mm 的正方形(或圆形)。
6.3 需冲制成 Marciniak杯测量 Waos 和 Wsa 时，样坯边长至少为220 mm×220
mm。Marciniak 杯 底两个方向的塑性伸长率(A。 和 A)
和试样数量按相关产品标准或者协议的规定。 Marciniak 杯试样
加工方法应符合附录 A 的规定。
6.4
样坯和试样应平坦、无擦伤、无划痕。试样表面不应有锈斑、污点和其他表面缺陷。
6.5 测量前应用丙酮或酒精擦洗试样的测量区域，并立即测量。
7.1.1 粗糙度仪器应按照JJF 1105 的要求进行校准。
7.1.2
用接触(触针)式仪器直接测量轮廓的仪器来进行轮廓曲线的数据采集和处理。仪器应具备高
斯滤波(参见 GB/T 26958.21)和指数滤波。
注： 指数滤波的公式如下：
Y(λ)=2-(a²/a²)-2-[(a²+a²)²a ………………………… (4)
GB/T 2523—2022
式中，λ为波长。
7.1.3 触针角度的公称值及公差的相关信息见表2。
表 2 触针角度的公称值及公差
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1.05 rad(60°) | 1.57 rad(90°) |
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7.1.4 触针的针尖半径(ri)
及公差的相关信息见表3,触针的最大测量力不应超过表3所示数值，最小
测量力要足以使触针与试样表面连续地接触。
表 3 触针的针尖半径及公差
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7.1.5 测 量 Ra 、Rx 、Rx;max 和 RPc ( 或 PPI)
时，如果没有其他规定，应采用针尖角度公称值为60°的 触针，按照GB/T
6062—2009 中4 .4的规定，针尖半径(r) 的标准值与对应于截止波长( λc
和λs)标 准 值之间的关系应符合表4给出的特征值。
表 4 针尖半径与对应于截止波长标准值之间的关系
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7.1.6 测量 Wa、Waos 和 Wsas 时，推荐采用针尖角度公称值为90°半径(r) 为
5 μm 的触针，也可采
用其他针尖角度和半径(r) 更小的触针。
滤波选择依据如下：
GB/T 2523—2022
— 测 量Ra、Rz、Rz₁max、RPc ( 或 PPI) 和 Wa 采用高斯滤波；
- 测量 Wao, 采用五次多项式回归后再高斯滤波； ——测量Wsa
采用指数滤波或高斯滤波。
7.2.2.1 测量冷轧金属薄板和薄带的Ra、RPc(PPI
以及Rz、Rxmax 的标准取样长度(lr=λc) 和评
定长度一般宜符合表5和表6给出的技术特征值，或按相关产品标准或者协议的规定。
表 5 测量Ra 和RPc(PPI)
的标准取样长度和评定长度选用
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表 6 测量Rz、Rz₁max 的标准取样长度和评定长度选用
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7.2.2.2
测量峰值数的带宽应按相关产品标准或者协议的规定。
7.2.2.3
测量长度应不小于7lr,其中评定长度应不小于5lr。
测量冷轧金属薄板和薄带波纹度的截止波长、取样长度、评定长度和测量长度应符合表7给出的
技术特征值。
表 7
测量波纹度的截止波长、取样长度、评定长度和测量长度选用
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GB/T 2523—2022
测量时，触针移动速率应不大于1 mm · s'。
8.1 测量应在(20±10)℃的温度下进行，否则应在测试报告中注明。
8.2 测量前应采用标准块对仪器进行检查，Ra 测量值的相对误差应不超过±5%。
8.3 测量台应平稳，测量应在干燥、无震动和无腐蚀性气氛的条件下进行。
8.4 测量Ra、Rx、Rz₁max、RPc ( 或 PPI)
时，将试样平放在测量台上。测量面和触针行程方向应按照
相关产品标准或协议的规定，未规定时触针行程方向应垂直于轧制方向。每块试样的测量面至少应测
量三次，测量结果取其算术平均值。
注：附录 B 给出了验证Ra 和RPe (或 PPI) 测量结果的示例。
8.5 测量Wa、Wao.s和 Wsais
时，将试样平放在测量台上，触针行程方向应按照相关产品标准或协议的
规定，未规定时触针行程方向应平行于轧制方向。每个试样至少应进行三次间隔约为15
mm 的相互平 行的测量；对于Marciniak 杯试样，测量位置应在Marciniak
杯试样顶部中心区域，如图4所示。测量结 果取三次测量的算术平均值。
8.6 滤波中心线波纹度(Wca) 的测量见附录 C。
style="width:4.02663in;height:4.90006in" />
标引序号说明：
1——测量轨迹；
2——测量间隔；
3——轧制方向。
图 4 Marciniak 杯试样上波纹度测量位置示意图
测量结果数值应按照相关产品标准或协议的规定进行修约。如未规定具体要求，应按照如下要求
进行修约，修约的方法按照GB/T 8170。
——Ra、R×、Rx₁max、Wa、Wao.s和 Wsais 修约至0.01μm;
RPc(PPI) 修约至1。
GB/T 2523—2022
如适用，测试报告至少应包括下列内容：
a) 本文件编号；
b) 试样编号；
c) 材料的名称、牌号；
d) 触针角度及针尖半径；
e) 测量方向；
f) 测量选择的λs、λc 和 λf 长度(采用时);
g) Ra、Rz、Rz₁max、Wa、Waos 和Wsa 的测量结果(需要测量时)及 Waos 和
Wsais 的塑性伸长 率(采用Marciniak 杯试样时);
h) RPc (或 PPI) 的测量结果及所用带宽(需要测量时);
i) 所有不同于本文件规定的测量条件。
style="width:6.77336in;height:3.77322in" />class="anchor">GB/T 2523—2022
(规范性)
Marciniak 杯试样加工
A.1 试样加工设备
采用薄板成形试验设备。 Marciniak模具和试样的横截面示意图见图 A.1。
凸模直径d≥120 mm,凹
模内径建议取120%的凸模直径。除非产品标准或协议中另有规定，Marciniak
杯试样底部的塑性伸长
应采用相机支持的位移测量系统测量，位移测量应准确到±0.02 mm。
标引序号说明：
2——试样杯底产生塑性变形的平坦区域；
3——试样；
5——压边圈；
d — 凸模直径；
d₁— 试样杯底产生塑性变形的平坦区域的直径；
d₂— 凹模内径；
h - Marciniak 杯的高度。
图 A.1 Marciniak 模具和试样的横截面示意图
A.2 试样加工
将边长至少为220 mm×220 mm
的样坯放置到薄板成形试验设备上，施加合适的压边力(确保试
样在压边圈内不产生径向变形),凸模以0.3 mm · s-¹~1.0mm · s⁻ ¹
之间的冲制速率，将样坯冲制成
Marciniak 杯试样。试样底部平坦区域的直径(d₁) 应不小于100 mm,
杯底两个方向的塑性伸长率(Apx
和 A) 应符合双方的商定值。当杯底两个相互垂直方向的塑性伸长率(A 和 A )在
5 % ～ 1 0 % 时 ，
Marciniak 杯的高度(h) 通常在10 mm～20mm 之间。 Marciniak 杯试样形貌见图
A.2。
style="width:6.3399in;height:3.71338in" />
图 A 2 Marciniak 杯试样形貌
GB/T 2523—2022
(资料性)
应用标准块验证测量结果的示例
B.1 本附录给出了验证Ra 和 PRc ( 或 PPI) 测量结果的示例。
B.2 本示例采用的 Ra
标准块，其表面具有三角波轮廓，波形角度为150°,峰谷高度差为12.192μm
(480 μin)(见图B.1),该标块的标称值Ra=3.035 μm(119.5 μin),没有给出 RPc 或
者PPI 的标称值。
根据Ra 和RPc ( 或 PPI) 的定义，可计算得到该标准块的理论值Ra=3.048 μm(120
μin),RPc=110
(或 PPI=279)。 验证时的实际测量值Ra=3.048μm(120
μin),PPI在279～281之间波动。对比该
标准块的理论值、标称值和实际测量值，可以判断该标准块Ra
的标称值可信度较高，RPc 或者PPI 没
有标称值，但是可以用理论值作为标称值使用。
style="width:8.83332in;height:1.69994in" />
图 B.1 标准块三角波轮廓波形示意图
GB/T 2523—2022
(资料性)
滤波中心线波纹度(Wcx) 的测量
C.1 概述
本附录给出了滤波中心线波纹度(WcA) 相关的定义和测量参数。
注：部分冷轧汽车板用户要求测量此项指标。
C.2 测试参数设置
滤波中心线波纹度的测量采用以下参数设置：
a) 采用2RC75 滤波器；
b) 用于抑制短波部分的波长 λc 一般为0.8 mm;
c) 用于抑制长波部分的波长 λf 一般为8 mm;
d) 用于测试Wca 的测量长度一般为25 mm。
C.3 测 量
试样一般为边长(或直径)100 mm
的正方形(或圆形)。测量时，宜采用针尖角度公称值为90°、半 径(rmp)为 5 μm
的触针，将试样平放在测量台上，触针行程方向按照相关产品标准或协议的规定，未规
定时触针行程方向垂直于轧制方向。每块试样的测量面至少测量三次，测量结果取其算术平均值。
C.4 测量结果数值的修约
测量结果WcA 修约至0.01 μm, 修约的方法按照GB/T 8170。
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