里氏硬度計(HL)的概述（下）

來源：時代集團(tuán)　發(fā)布日期：2020-04-08 09:05:50

六、里氏硬度儀對測量的要求

1 、試樣表面的要求
測試面應(yīng)有金屬光澤，不應(yīng)有氧化皮及其它污物，表面粗糙度應(yīng)符合如下要求：

沖擊裝置類型	試件表面粗糙度 (um)
D 、 DC 型	≤1.6
G 型	≤6.3
C 型	≤0.4

2 、試樣重量要求
試樣必須有足夠的質(zhì)量及剛性以保證在重建過程中不產(chǎn)生位移或彈動，質(zhì)量應(yīng)符合如下要求：

沖擊裝置類型	試樣質(zhì)量 (Kg)
沖擊裝置類型	穩(wěn)定放置	固定或夾持	需耦合
D 、 DC 型	>5	2 ～ 5	0.05 ～ 2
G 型	>15	5 ～ 15	0.5 ～ 5
C 型	>1.5	0.5 ～ 1.5	0.02 ～ 0.5

3 、試樣厚度要求
試樣應(yīng)有足夠的厚度，最小厚度應(yīng)符合如下要求：

沖擊裝置類型	試樣最小厚度 (mm)
D 、 DC 型	5
G 型	10
C 型	1

4 、試樣具有表面硬化層，其硬化層深度應(yīng)符合如下要求：

沖擊裝置類型	表面硬化層深度
D 、 DC 型	≥0.8
C 型	≥0.2

5 、對于凹、凸、圓柱面及球面試樣，其表面曲率半徑應(yīng)符合如下要求：

沖擊裝置類型	表面曲率半徑 (mm)
D 、 DC 型	≥30
C 型	≥50

對于表面為曲面的試樣，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)闹苇h(huán)，以保證沖擊頭沖擊瞬間位置偏差在 0.5mm 之內(nèi)。
6 、試樣不應(yīng)帶有磁性。
7 、每個測量點(diǎn)間距應(yīng)大于 3 ～ 4mm ，不可在同一點(diǎn)上重復(fù)測試，否則會引起較大的誤差。同時會減短傳感器的使用壽命。
七、影響測試精度的幾個問題
由于里氏硬度儀是在動態(tài)力作用下測定金屬硬度的，所以影響測試結(jié)果準(zhǔn)確性的因素比較多，故應(yīng)對這些因素如以一定的限制，主要包括 : 試驗條件、試驗對象、操作技術(shù)和數(shù)據(jù)處理等幾個關(guān)健環(huán)節(jié)，下面將就一些具體問題探討一下：
1 、試件曲率對精度的影響，
在現(xiàn)場工作中，經(jīng)常遇到曲面的試件，各種曲面對硬度測試結(jié)果的影響不同，在正確操作的情況下，沖擊體落在試件表面瞬間的位置與平面試件相同，故通用支撐環(huán)即可。但當(dāng)曲率小到一定尺寸時，由于平面條件的變形和彈性狀態(tài)相差顯著，會使沖頭回彈速度偏低，從而使里氏硬度示值偏低。
2 、數(shù)據(jù)換算產(chǎn)生的誤差
里氏硬度換算為其他硬度時的誤差包括兩個方面，一方面是里氏硬度本身測量誤差，里氏硬度換算為其他硬度時的誤差包括兩個方面，一方面是里氏硬度本身測量誤差，這涉及到按同一方法重復(fù)進(jìn)行試驗時的分散和對于多臺同型號里氏硬度計的誤差。另一方面是比較不同硬度試驗方法所測硬度產(chǎn)生的誤差，這是由于各種硬度方法之間不存在明確的物理關(guān)系，并受到相互比較中測量不可靠性影響的原因。
本儀器的硬度換算是自動完成的，故可用布氏、洛氏、維氏、肖氏硬度標(biāo)準(zhǔn)塊直接確定
硬度儀的換算誤差。
3 、特殊材料引起為誤差
存儲在硬度儀中的換算表對以下鋼種可能產(chǎn)生偏差：
高合金鋼
◆所有奧氏體鋼
◆在高速鋼中，耐熱工具鋼和萊氏體鉻鋼 ( 工具鋼類 ) 硬質(zhì)材料 ( 萊氏體碳化物，例如 M7C3 和 M6C 會引起彈性模量增加，從而使 HL 值偏低。這類鋼應(yīng)在橫截面上進(jìn)行測試。
◆局部冷卻硬化，例如由于切割或不適當(dāng)?shù)脑嚇又苽湟矔?HL 值偏高。
磁性鋼
◆在檢驗磁性材料硬度時，由于磁場影響，會使 HL 值偏低，如磁場較強(qiáng)，建議不用此種測試方法。
表面硬化鋼
◆表面產(chǎn)生硬化的材料，尤其是經(jīng)表面處理的鋼，由于基體軟，會使 HL 值偏低，當(dāng)硬化層大于 0.8mm 時 (C 型沖擊裝置為 0.2mm) ，則不影響 HL 值。
對于特殊材料可用以下方法，自己建立對比關(guān)系。
◆試驗面必須仔細(xì)制備
◆如不進(jìn)行耦合，選擇的試樣足寸盡可能大
◆試樣硬度在硬度儀換算范圍內(nèi)
◆用相應(yīng)測量范圍的硬度塊檢查靜態(tài)硬度計準(zhǔn)確性。
◆在試樣上用靜態(tài)硬度計測三個點(diǎn)，并在壓痕周圍用里氏變度儀測五個值，取其平均值。比較兩種方法測出的硬度值即可得出誤差范圍。也可用一組不同硬度試樣用上述方法繪出換算曲線。
4 、齒輪檢測的誤差
一般情況下，里氏硬度儀對于模數(shù)大于 7 的齒輪齒面的檢測是可以保證精確度的，但齒輪模數(shù)小于 7 時，由于齒面較小；測試誤差相對較大，對此，用戶可根據(jù)情況設(shè)計相應(yīng)的工裝，將有利于減小誤差。
5 、材料彈性、塑性的影響
里氏值除與硬度、強(qiáng)度相關(guān)外，更與彈性模量有關(guān)，硬度值是材料硬度和塑性的特征參數(shù)，因為兩者的成分必然是共同測定的。
在彈性部分，首先明顯受 E 模量影響，在這方面當(dāng)材料的靜態(tài)硬度相同，而 E 值大小不同時。 E 值低的材料， HL 值較大。
根據(jù)材料的彈性模量。合金類型及熱處理狀態(tài)可以對各種材料分類。
6 、熱軋方向造成構(gòu)誤差
當(dāng)被測工件系熱軋工藝成型時，如果測試方向與軋制方向一致，會因彈性模量 "E" 偏大而造成測試值偏低，故測試方向應(yīng)垂直于熱軋方向。例如：測圓柱件截面硬度時，應(yīng)在徑向測試為好 ( 一般圓柱件熱軋方向為軸向 ) 。
7 、其它因素的影響
對管件測試時需注意以下幾點(diǎn)：
◆管件注意穩(wěn)固支撐
◆測試點(diǎn)應(yīng)靠近支撐點(diǎn)且與支撐力平行
◆管壁較薄時在管內(nèi)放入適當(dāng)芯子
在熱處理過程中，有時會造成金屬材質(zhì)發(fā)生改變（如 20Cr 鋼經(jīng)滲碳 - 淬火后由合金結(jié)構(gòu)鋼變成低合金工具鋼），在此情況下，應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)慕饘俨牧稀?
工件本身的硬度離散性也造成試值誤差，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗分析硬度分布，合理解釋試值誤差。操作方法、試樣制備、探頭配置如不正確，也會造成誤差。

總之：所有硬度機(jī)都不是萬能的、不是能夠解決所有問題、完美無瑕的！而便攜式里氏硬度儀，測值簡易、痕跡小、硬度值測量廣泛、攜帶方便，不受空間、方位等限制，是臺式硬度機(jī)的有益補(bǔ)充和擴(kuò)展！在模具，軋輥、容器制造、鍛壓等行業(yè)大有蔓延的趨勢，不可忽視其流行的作用！

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