里氏硬度計(HL)的概述（下）

里氏硬度計(HL)的概述（下）

 一、里氏硬度儀對測量的要求  

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

  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(guò)程中不產(chǎn)生位移或彈動(dòng)，質(zhì)量應符合如下要求：

  3 、 試樣厚度要求  
  試樣應有足夠的厚度，*小厚度應符合如下要求：

  4 、 試樣具有表面硬化層，其硬化層深度應符合如下要求：

  5 、 對于凹、凸、圓柱面及球面試樣，其表面曲率半徑應符合如下要求：

對于表面為曲面的試樣，應使用適當的支撐環(huán)，以保證沖擊頭沖擊瞬間位置偏差在 0.5mm 之內。  
  6 、 試樣不應帶有磁性。  
  7 、 每個(gè)測量點(diǎn)間距應大于 3 ～ 4mm ，不可在同一點(diǎn)上重復測試，否則會(huì )引起較大的誤差。同時(shí) 會(huì )減短傳感器的使用壽命。  
  七、影響測試精度的幾個(gè)問(wèn)題  
  由于里氏硬度儀是在動(dòng)態(tài)力作用下測定金屬硬度的，所以影響測試結果準確性的因素比較多，故應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)和數據處理等幾個(gè)關(guān)健環(huán)節，下面將就一些具體問(wèn)題探討一下：  
  1 、 試件曲率對精度的影響，  
  在現場(chǎng)工作中，經(jīng)常遇到曲面的試件，各種曲面對硬度測試結果的影響不同，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。但當曲率小到一定尺寸時(shí)，由于平面條件的變形和彈性狀態(tài)相差顯著(zhù)，會(huì )使沖頭回彈速度偏低，從而使里氏硬度示值偏低。  
  2 、數據換算產(chǎn)生的誤差  
  里氏硬度換算為其他硬度時(shí)的誤差包括兩個(gè)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(shí)的誤差包括兩個(gè)方面，一方面是里氏硬度本身測量誤差，這涉及到 按同一方法重復進(jìn)行試驗時(shí)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(dòng)完成的，故可用布氏、洛氏、維氏、肖氏硬度標準塊直接確定  
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(lèi) ) 硬質(zhì)材料 ( 萊氏體碳化物，例如 M7C3 和 M6C 會(huì )引起彈性模量增加，從而使 HL 值偏低。這類(lèi)鋼應在橫截面上進(jìn)行測試。  
  ◆局部冷卻硬化，例如由于切割或不適當的試樣制備也會(huì )引起 HL 值偏高。  
磁性鋼  
  ◆在檢驗磁性材料硬度時(shí)，由于磁場(chǎng)影響，會(huì )使 HL 值偏低，如磁場(chǎng)較強，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(huì )使 HL 值偏低，當硬化層大于 0.8mm 時(shí) (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  
  ◆用相應測量范圍的硬度塊檢查靜態(tài)硬度計準確性。  
  ◆在試樣上用靜態(tài)硬度計測三個(gè)點(diǎn)，并在壓痕周?chē)美锸献兌葍x測五個(gè)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(xiàn)。  
  4 、齒輪檢測的誤差  
  一般情況下，里氏硬度儀對于模數大于 7 的齒輪齒面的檢測是可以保證**度的，但齒輪模數小于 7 時(shí)，由于齒面較??；測試誤差相對較大，對此，用戶(hù)可根據情況設計相應的工裝，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，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，在這方面當材料的靜態(tài)硬度相同，而 E 值大小不同時(shí)。 E 值低的材料， HL 值較大。  
根據材料的彈性模量。合金類(lèi)型及熱處理狀態(tài)可以對各種材料分類(lèi)。  
  6 、熱軋方向造成構誤差  
  當被測工件系熱軋工藝成型時(shí)，如果測試方向與軋制方向一致，會(huì )因彈性模量 "E" 偏大而造成測試值偏低，故測試方向應垂直于熱軋方向。例如：測圓柱件截面硬度時(shí)，應在徑向測試為好 ( 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(shí)需注意以下幾點(diǎn)：  
  ◆管件注意穩固支撐  
  ◆測試點(diǎn)應靠近支撐點(diǎn)且與支撐力平行  
  ◆管壁較薄時(shí)在管內放入適當芯子  
  在熱處理過(guò)程中，有時(shí)會(huì )造成金屬材質(zhì)發(fā)生改變（如 20Cr 鋼經(jīng)滲碳 - 淬火后由合金結構鋼變成低合金工具鋼），在此情況下，應注意選擇適當的金屬材料。  
  工件本身的硬度離散性也造成試值誤差，應根據經(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(huì )造成誤差。

  總之：所有硬度機都不是萬(wàn)能的、不是能夠解決所有問(wèn)題、**無(wú)瑕的！而便攜式里氏硬度儀，測值簡(jiǎn)易、痕跡小、硬度值測量廣泛、攜帶方便，不受空間、方位等限制，是臺式硬度機的有益補充和擴展！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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