物理檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(硬度)

1、鋼材物理檢驗(yàn)交流 物理檢驗(yàn)：不產(chǎn)生新物質(zhì)的變化是物理變化。我們這里只是涉及到分子層次的結(jié)構(gòu)和性能檢驗(yàn)。物理檢驗(yàn)分類：金相檢驗(yàn)（包括宏觀低倍檢驗(yàn)）、性能檢驗(yàn)、無損探傷檢驗(yàn)。我們探傷是獨(dú)立檢驗(yàn)分支。所以我們平時所說的物理檢驗(yàn)經(jīng)常只包含宏觀低倍、金相、性能檢驗(yàn)，熱處理是這幾項(xiàng)檢驗(yàn)的前期保障手段。所有物理檢驗(yàn)項(xiàng)目一般均為抽樣檢驗(yàn)，取樣方法在供需雙方技術(shù)協(xié)議或相應(yīng)的檢驗(yàn)方法中規(guī)定。物理檢驗(yàn)程序：A. 技術(shù)條件、試驗(yàn)方法或檢驗(yàn)規(guī)程的查閱：依據(jù)的順序合同、條件、試驗(yàn)方法。B. 試樣的選取和驗(yàn)收C. 試樣的制備D. 試樣的檢驗(yàn)E. 檢驗(yàn)結(jié)果的記錄和報出一、 金相檢驗(yàn)概述1、金相檢驗(yàn)的定義:應(yīng)用肉眼和放大鏡及金

2、相顯微鏡、光、電子顯微鏡等手段，來觀察研究各種金屬組織結(jié)構(gòu)和各種缺餡，鑒別材料優(yōu)劣，確定用途及新產(chǎn)品研制等試驗(yàn)研究工作，稱為金相檢驗(yàn)。2、金相檢驗(yàn)分為兩部分：第一部分是宏觀檢驗(yàn)，用肉眼和放大鏡及低倍顯微鏡來觀察檢驗(yàn)各種金屬組織和各種缺餡，稱為低倍檢驗(yàn)。低倍組織檢驗(yàn)又稱宏觀檢驗(yàn)是用肉眼和放大鏡及體式顯微鏡來檢查鋼材的縱、橫斷面或斷口上各種宏觀缺陷的一種方法。通過宏觀檢驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)鋼中缺陷同時還可以觀察鋼材組織的不均勻性。 第二部分是微觀檢驗(yàn)，利用金相顯微鏡、光、電子顯微鏡等手段，來觀察各種金屬不同狀態(tài)的顯微組織結(jié)構(gòu)和各種缺餡，稱為高倍檢驗(yàn)。3、金相檢驗(yàn)的地位和作用。金相檢驗(yàn)是根據(jù)有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)鋼材內(nèi)

3、在組織的結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價的一種常見的檢驗(yàn)方法，可用來判斷不明材料類別、鋼材生產(chǎn)工藝是否完善和熱處理狀態(tài)、尋找材鋼材產(chǎn)生缺陷的原因等多個方面。物理冶金學(xué)的主要任務(wù)是研究金屬及合金的組織、成分和它們的性能之間的關(guān)系，組織和成分是研究的基礎(chǔ)，直接決定它們的性能，在此研究中我們需要首先搞清楚這些物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這就是金相檢驗(yàn)。二、機(jī)械性能檢驗(yàn)概述：1、什么是機(jī)試 對于鋼材來說機(jī)試就是鋼材的機(jī)械性能試驗(yàn)和檢測。金屬材料機(jī)械性能，教科書上常稱為金屬材料力學(xué)性能，即金屬材料在不同的環(huán)境中，抵抗不同的外力作用，而顯示出的不同力學(xué)性能。2、機(jī)試檢測數(shù)據(jù)的意義由于鋼材具有強(qiáng)度高，硬度高，韌性好，易加工，加工精度高等優(yōu)

4、點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、機(jī)械制造等領(lǐng)域。在機(jī)械設(shè)計時鋼材的機(jī)械性能是必不可少的考慮因素，而且往往是最主要的因素。宇航結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對重量不是“斤斤計較“，而是“克克計較”。這就提出金屬材料力學(xué)性能必須數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，由此可見，金屬材料力學(xué)性能測試及其數(shù)據(jù)的重要性。3、最經(jīng)典的力學(xué)性能四大指標(biāo)是什么？ 金屬材料力學(xué)性能中的強(qiáng)度、塑性、沖擊、硬度是最古老、最經(jīng)典的四大力學(xué)性能指標(biāo)。今天，這四大指標(biāo)仍然是金屬材料力學(xué)性能測試的基礎(chǔ)。而且在一般結(jié)構(gòu)件中仍然具有重大的使用價值。 a 強(qiáng)度：金屬材料抵抗變形的能力，也稱金屬材料變形抗力。有抗拉斷強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、微變形強(qiáng)度等。 b 塑性：金屬材料在外力作

5、用下產(chǎn)生永久變形的能力。如伸長率、斷面收縮率等。c韌性：是強(qiáng)度和塑性的綜合表現(xiàn)，是材料塑性變形到斷裂整個過程所耗散的功，只有強(qiáng)度和塑性都高的材料才具有最高的韌性。沖擊韌性：金屬材料在沖擊負(fù)荷作用下，抵抗變形和破斷的能力。如沖擊功和沖擊值。d 硬度：金屬表面上不大體積內(nèi)抵抗變形和破裂的能力。如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度等。三、熱處理概述1概述： 為了提高冶煉后鋼材的使用性能（硬度、強(qiáng)度、韌性等），通常采用的辦法是對鋼材進(jìn)行熱處理。因?yàn)橐睙捄箐摬牡幕瘜W(xué)成分已經(jīng)固定，此時其性能取決于鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，而熱處理正是影響鋼的組織結(jié)構(gòu)的一種工藝。對鋼材進(jìn)行正確地?zé)崽幚?，能提高鋼材的性能，使它?/p>

6、夠在各種不同的條件下使用。事實(shí)上，絕大多數(shù)機(jī)械零部件都是經(jīng)過了熱處理這一工藝過程的。1.1熱處理定義：熱處理就是通過加熱、保溫、冷卻的操作方法，來改變鋼的內(nèi)部組織，以獲得預(yù)期的性能（如提高鋼的強(qiáng)度、硬度等）的一種工藝。1.2熱處理分類：熱處理普通熱處理表面熱處理退火表面化學(xué)處理正火淬火回火表面淬火表面淬火是利用特定的熱源把工件表面加熱至奧氏體，隨即快速冷卻，使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，然后進(jìn)行低溫回火的處理方法；表面化學(xué)處理是把工件置于化學(xué)活性介質(zhì)中，加熱到一定溫度，使鋼的表面層被某種元素滲入的處理方法。這兩者都是用來提高工件表面的硬度、耐磨性、抗腐蝕性或其他特殊性能，而工件心部仍能保持較高的塑性和韌性

7、，如齒輪、發(fā)動機(jī)曲軸、鋼軌等。我們在今后的工作過程中，接觸的主要是普通熱處理工藝。下面主要介紹機(jī)械性能檢驗(yàn)中的硬度試驗(yàn)方法一、硬度的基本含義，其物理意義及使用價值。 鋼材的硬度是指鋼材或試樣表面上不大體積內(nèi)抵抗變形或破裂的能力，是衡量金屬材料軟硬的一個指標(biāo)。其物理意義隨著試驗(yàn)方法不同，含義也不同。例如壓入法的硬度值是材料表面抵抗另一物體壓入時所引起的塑性變形的能力；刻劃法硬度值表示金屬抵抗表面局部切斷破壞的能力；而回跳法硬度值是代表金屬彈性變形功的大小。因此硬度值實(shí)際上不是單純的物理量，而是表征著材料的彈性、塑性、形變強(qiáng)化、強(qiáng)度和韌性等一系列不同物理量組合的一種綜合性能指標(biāo)。 硬度試驗(yàn)方法簡單

8、易行，不必破壞工件，適用于成批檢驗(yàn)，已成為成品質(zhì)量檢查、制定合理工藝等重要試驗(yàn)方法之一。硬度試驗(yàn)方法按加載方式可分為壓入法和刻劃法。在壓入法中根據(jù)加荷速度不同，又分為靜負(fù)荷壓入和動負(fù)荷壓入兩種。在生產(chǎn)上使用最廣泛的是靜負(fù)荷壓入法硬度試驗(yàn)。即布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。動負(fù)荷壓入法有里氏、肖氏硬度。莫氏硬度為刻劃法，它適用于陶瓷和礦物材料。2、 靜載荷壓入法 1、布氏硬度試驗(yàn)方法1.1布氏硬度計原理用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗(yàn)力壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗(yàn)力，測量試樣表面的壓痕直徑。布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBW（硬質(zhì)合金球）表示，單位為N/m

9、m2(MPa)。測定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠，但一般HBW只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。 布氏硬度試驗(yàn)系用一定直徑的硬質(zhì)合金球，以規(guī)定負(fù)荷壓入試驗(yàn)金屬表面，經(jīng)規(guī)定保荷時間后卸除負(fù)荷，并測量試樣表面的壓痕直徑，計算出布氏硬度值。10mm的壓頭，3000kg力是經(jīng)常使用的。 圖3 布氏硬度壓痕 布氏硬度值是以試驗(yàn)的試樣上鋼球壓痕球形面積所承受的平均壓力（2 ）表示，計算公式如下： HB2F（×D（DD2 2 ） 式中：通過壓頭加在試樣上的負(fù)荷（） D壓頭直徑（） 壓痕直徑（） 壓痕深度（） 1.2布氏硬度計的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：由于通常壓痕面積較大

10、，代表性好，它的試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，精度高于洛氏，低于維氏。此外布氏硬度值與抗拉強(qiáng)度值之間存在較好的對應(yīng)關(guān)系。缺點(diǎn)：布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是壓痕較大，成品檢驗(yàn)有困難，試驗(yàn)過程比洛氏硬度試驗(yàn)復(fù)雜，測量操作和壓痕測量都比較費(fèi)時，并且由于壓痕邊緣的凸起、凹陷或圓滑過渡都會使壓痕直徑的測量產(chǎn)生較大誤差，因此要求操作者具有熟練的試驗(yàn)技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn)，一般要求由專門的實(shí)驗(yàn)員操作。 1.3布氏硬度計的應(yīng)用布氏硬度計主要用于組織不均勻的鍛鋼和鑄鐵的硬度測試，鍛鋼和灰鑄鐵的布氏硬度與拉伸試驗(yàn)有著較好的對應(yīng)關(guān)系。特別適用于測定灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料。布氏硬度試驗(yàn)還可用于有色金屬和軟鋼，采用小直徑球

11、壓頭可以測量小尺寸和較薄材料。布氏硬度計多用于原材料和半成品的檢測，由于壓痕較大，一般不用于成品檢測。布氏硬度試驗(yàn)也要遇到試驗(yàn)條件的選擇問題，即試驗(yàn)力F和壓頭球直徑D的選擇。這種選擇不是任意的，而是要遵循一定的規(guī)則，并且要注意試驗(yàn)力和壓頭球直徑的合理搭配，應(yīng)用起來比洛氏硬度試驗(yàn)略顯復(fù)雜。在試驗(yàn)力和壓頭球直徑的選擇方面需要遵循的規(guī)則有2個。規(guī)則一：要保持采用不同的試驗(yàn)力和不同直徑的球壓頭時，在同一試樣上測得的硬度值是相同的，在不同的試樣上測得的硬度值是可以相互比較的，那么試驗(yàn)力和球壓頭直徑的平方之比要為一個常數(shù)。即F/D2=F1/D12 = F2/D22 =K。這個規(guī)則來源于相似律。根據(jù)相似律，

12、不同直徑的球壓頭D1、D2在不同的試驗(yàn)力F1、F2作用下壓入試樣表面，壓痕直徑d1、d2是不同的，但是只要壓入角相同，壓痕就具有相似性。這時試驗(yàn)力和壓頭球直徑的平方之比就是一個常數(shù)。試驗(yàn)力與壓頭球直徑平方之比在采用公斤力的舊標(biāo)準(zhǔn)中表示為F/D2，在采用牛頓力的新標(biāo)準(zhǔn)中表示為0.102 F/D2規(guī)則二：試驗(yàn)后要使壓痕直徑處于以下范圍：0.24D < d < 0.6D。否則試驗(yàn)結(jié)果是無效的,應(yīng)選擇合適的試驗(yàn)力重新試驗(yàn)。人們的大量試驗(yàn)表明，當(dāng)壓頭直徑在0.24D0.6D之間時，測得的硬度值與試驗(yàn)力大小無關(guān)。布氏硬度試驗(yàn)可選擇的試驗(yàn)力從3000kg到1kg大約有20個級別。 2、洛氏硬度試

13、驗(yàn)方法2.1洛氏硬度試驗(yàn)概述洛氏硬度同布氏硬度一樣，是目前應(yīng)用最廣泛的硬度試驗(yàn)方法，也是壓入法硬度試驗(yàn)。它是測量壓痕的深度，以深度的深淺表示材料的硬度值。為了用同一種試驗(yàn)機(jī)可以測定從軟到硬的金屬材料硬度，采用了不同的壓頭和總負(fù)荷，組合成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)度，每一種標(biāo)度用一個字母在洛氏硬度符號后加以注明，我國常用的是HRA、HRB、HRC三種。 HRA：是采用60kg載荷和金剛石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。   HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。  

14、HRC：是采用150kg載荷和金剛石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料。洛氏硬度的三種標(biāo)尺中，以HRC應(yīng)用最多，一般經(jīng)淬火處理的鋼或工具都采用HRC測量。 2.2HRC洛氏硬度試驗(yàn)：HRC洛氏硬度試驗(yàn)的壓頭采用金剛石120度夾角的園錐，負(fù)荷先后兩次施加，先加初負(fù)荷1 ，然后加主負(fù)荷2 ，其總負(fù)荷為（1 +2 ）。卸除主負(fù)荷F2后，用在初負(fù)荷1 的殘余壓痕深度e(h)來確定被測金屬材料的洛氏硬度值。 圖4 洛氏硬度試驗(yàn)原理 金剛石壓頭沒有和試樣接觸的位置。 壓頭在初負(fù)荷1 作用下，壓入試樣深度為0 的位置。 壓頭受到主負(fù)荷2 后，壓入試樣深度增量1 的位置。 壓頭卸除主負(fù)荷后，在初負(fù)荷1 的

15、殘余壓痕深度。 用值大小來衡量材料的軟硬程度。金屬越硬，壓痕深度越淺，金屬越軟，壓痕深度越深。人為的規(guī)定一常數(shù)減去壓痕深度作為洛氏硬度值的指標(biāo)。并規(guī)定每0.002 為一個洛氏硬度單位, 用符號HR表示, 則洛氏硬度值為: HRC（）0.002 或 HRC=Nh/0.002 此值為無名數(shù)，使用金剛石壓頭時，K0.2mm HRC含意是洛式硬度C標(biāo)尺， 如40HRC，表示用HRC標(biāo)尺測定的洛氏硬度值為40。2.3洛氏硬度的應(yīng)用 HRC和HB在生產(chǎn)中的應(yīng)用都很廣泛。在國家試驗(yàn)方法GB/T230.1-2009中，HRC硬度值的有效測量范圍是HRC為2070，相當(dāng)于HB225650。若硬度高于此范圍則用洛

16、式硬度A標(biāo)尺HRA。若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標(biāo)尺HRB。由于試驗(yàn)所用載荷（產(chǎn)生的應(yīng)力）較大，不宜測定極薄件或表面處理的表面硬度。此時需打表面洛氏硬度。GB/T229.12009中的N、T標(biāo)尺。2.4洛氏硬度的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：測量的材料硬度范圍大，操作簡單便捷，壓痕小，可檢驗(yàn)工件。缺點(diǎn)：代表性差，材質(zhì)不均時重復(fù)性差；不同標(biāo)尺不可比較互換。在中等硬度情況下，洛氏硬度HRC與布氏硬度HBW之間關(guān)系約為1：10。3、維氏硬度 4.1維氏硬度計原理 維氏硬度的測定原理基本上與布氏硬度相同，也是壓入法根據(jù)壓痕單位面積上的負(fù)荷來計量硬度值。所不同的是維氏硬度試驗(yàn)的壓頭不是球，而是兩面夾角為136度的金剛石

17、正四棱錐形壓頭。試驗(yàn)時, 在一定負(fù)荷作用下, 壓入被試金屬表面, 經(jīng)規(guī)定保持時間后, 卸除負(fù)荷，測量其兩對角線長度的平均值，然后代入公式或查表而得到其硬度值。維氏硬度值的計算方法是試驗(yàn)力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。 圖5 維氏硬度壓頭及壓痕 HV =常數(shù)×試驗(yàn)力/壓痕表面積0.1891 Fd2 F：所采用的負(fù)荷 N ：壓痕兩對角線1 和2 的算術(shù)平均值mm 實(shí)用中是根據(jù)對角線長度d通過查表得到維氏硬度值。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定維氏硬度壓痕對角線長度范圍為0.0201.400mm 4.2維氏硬度的表示方法 符號應(yīng)附以相應(yīng)的指數(shù)，注明試驗(yàn)負(fù)荷數(shù)值。例如HV30375，即表示在2942N（30

18、kgf）負(fù)荷下，在規(guī)定保荷時間內(nèi)，所測得的維氏硬度值為375。4.3維氏硬度試驗(yàn)的分類和試驗(yàn)力選擇維氏硬度試驗(yàn)按試驗(yàn)力大小的不同，細(xì)分為三種試驗(yàn)，即：維氏硬度試驗(yàn)(大于等于5公斤力)、小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)(0.2-5公斤力)和顯微維氏硬度試驗(yàn)(0.01-0.2公斤力)。試驗(yàn)力的選擇要根據(jù)試樣種類、試樣厚度和預(yù)期的硬度范圍而定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，試樣或試驗(yàn)層的厚度至少為壓痕對角線長度的1.5倍。試驗(yàn)后試樣背面不應(yīng)出現(xiàn)可見的變形痕跡。 4.4維氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：維氏硬度試驗(yàn)的壓痕是正方形，輕廓清晰，對角線測量準(zhǔn)確，因此，維氏硬度試驗(yàn)是常用硬度試驗(yàn)方法中精度最高的，同時它的重復(fù)性也很好，這一點(diǎn)比布氏硬度

19、計優(yōu)越。維氏硬度試驗(yàn)測量范圍寬廣，可以測量目前工業(yè)上所用到的幾乎全部金屬材料，從很軟的材料（幾個維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個維氏硬度單位）都可測量。維氏硬度試驗(yàn)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其硬度值與試驗(yàn)力的大小無關(guān)，只要是硬度均勻的材料，可以任意選擇試驗(yàn)力，其硬度值不變。這就相當(dāng)于在一個很寬廣的硬度范圍內(nèi)具有一個統(tǒng)一的標(biāo)尺。這一點(diǎn)又比洛氏硬度試驗(yàn)來得優(yōu)越。在中、低硬度值范圍內(nèi)，在同一均勻材料上，維氏硬度試驗(yàn)和布氏硬度試驗(yàn)結(jié)果會得到近似的硬度值。例如，當(dāng)硬度值為400以下時，HVHB，如圖3-2所示。維氏硬度試驗(yàn)的試驗(yàn)力可以小到10gF，壓痕非常小，特別適合測試薄小材料。維氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)缺點(diǎn)：維氏

20、硬度試驗(yàn)效率低，要求較高的試驗(yàn)技術(shù)，對于試樣表面的光潔度要求較高，通常需要制作專門的試樣，操作麻煩費(fèi)時，通常只在實(shí)驗(yàn)室中使用。4.5維氏硬度計的應(yīng)用維氏硬度試驗(yàn)主要用于材料研究和科學(xué)試驗(yàn)方面小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)主要用于測試小型精密零件的硬度，表面硬化層硬度和有效硬化層深度，鍍層的表面硬度，薄片材料和細(xì)線材的硬度，刀刃附近的硬度，牙科材料的硬度等，由于試驗(yàn)力很小，壓痕也很小，試樣外觀和使用性能都可以不受影響。顯微維氏硬氏試驗(yàn)主要用于金屬學(xué)和金相學(xué)研究。用于測定金屬組織中各組成相的硬度，用于研究難熔化合物脆性等。顯微維氏硬度試驗(yàn)還用于極小或極薄零件的測試，零件厚度可薄至3m。外努氏硬度也是顯微維氏硬

21、度的一種，只是壓頭形狀不同。測表面滲層、鍍層及淬硬層硬度和硬度分布。三、動載荷壓入硬度1、里氏硬度計(網(wǎng)上資料，僅供參考)1.1、里氏硬度計測試基本原理   隨著單片技術(shù)的發(fā)展，1978年，瑞士人Leeb博士首次提出了一種全新的測硬方法，它的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面，測量沖擊體距試樣表面1mm處的沖擊速度與回跳速度，利用電磁原理，感應(yīng)與速度成正比的電壓。里氏硬度值以沖擊體回跳速度與沖擊速度之比來表示。HL手提式硬度計，測量方便，利用沖擊球頭沖擊硬度表面后，產(chǎn)生彈跳；利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計算硬度

22、。公式：里氏硬度HL=1000×VB（回彈速度）/ VA（沖擊速度）。  式中：HL里氏硬度值      VB沖擊體回跳速度      VA沖擊體沖擊速度 1.2、里氏硬度計沖擊裝置   里氏硬度有D、DC、D+15、C、G、E、DL七種裝置類型：   D ：外型尺寸：f20×70mm，重量：75g。通用型，用于大部分硬度測量。  

23、60;DC ：外型尺寸：f20×86mm，重量：50g。沖擊裝置很短，主要用于非常局促的地方，例如孔或圓筒內(nèi)。   D+15：外型尺寸：f20×162mm，重量：80g。頭部細(xì)小，用于溝槽或凹入的表面硬度測量。   C  ：外型尺寸：f20×141mm，重量：75g。沖擊能量最小，用于測小輕、薄部件及表面硬化層。   G  ：外型尺寸：f30×254mm，重量：250g。沖擊能量大，對測量表面要求低。用于大、厚重及表面較粗糙的鍛鑄件。 

24、  E  ：外型尺寸：f20×162mm，重量：80g。壓頭為人造金剛石，用于硬度極高材料的測定。   DL ：外形尺寸：f20×202mm，重量：80g。頭部更加細(xì)小，用于狹窄溝槽及齒輪面硬度的測定。1.3、異型支撐環(huán)的使用  在現(xiàn)場工作中，經(jīng)常遇到曲面試件，各種曲面對硬度測試結(jié)果影響不同，在正確操作的情況下，沖擊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的彈性狀態(tài)相差顯著會使沖擊體回彈速度偏低，從而使里氏硬度示值偏低。因此對試

25、樣，建議測量時使用小支撐環(huán)。對于曲率半徑更小的試樣，建議選用異型支撐環(huán)。1.4、里氏硬度計的測量范圍 根據(jù)里氏原理，只要材料具備一定剛性，能形成反彈，就能測出準(zhǔn)確的里氏硬度值，但很多材料里氏與其它制式的硬度沒有相應(yīng)的換算關(guān)系，因此里氏硬度計目前只裝了9種材料的換算表。具體材料如下：鋼和鑄鋼，合金工具鋼，灰鑄鐵，球墨鑄鐵，鑄鋁合金，銅鋅合金，銅錫合金，純銅，不銹鋼。對于一些特殊材料的試樣，用戶可使用公司提供的擬合曲線軟件做專用換算表。在實(shí)際生產(chǎn)中，使用的金屬材料多種多樣，由于里氏硬度計對材料的加工方式、材料的合金元素組成敏感，而里氏硬度計芯片中儲存的硬度換算表不可能都滿足用戶的需要，用戶在測試中

26、，可以使用擬合軟件做自己專用的硬度換算表。里氏硬度測試技術(shù)是國際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發(fā)展的一種技術(shù)，在國際上的普及程度越來越廣。在中國，里氏硬度技術(shù)已有初步發(fā)展，為了推廣這一先進(jìn)技術(shù)，參照國際標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械工業(yè)部已頒布了“里氏硬度計技術(shù)條件ZBN7l 010-90”，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已頒布“金屬里氏硬度試驗(yàn)方法GB/T 17394-1998”。1.5、里氏硬度計的特點(diǎn)1.5.1、里氏硬度計屬動載測試法 里氏考察的是沖擊體反彈與沖擊的速度，通過速度修正，可在任意方向上使用，極大地方便了使用者。與肖氏比較，同屬動載測試法，但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度，因此決定了肖氏硬度儀要

27、垂直向下使用，這勢必在實(shí)際使用中造成很大的局限性；1.5.2、里氏硬度計體積小、重量輕，便于現(xiàn)場硬度檢測里氏硬度計的硬度傳感器小如一只筆，可用手直接操作，無需工作臺，無論是大、重型工件，還是幾何尺寸復(fù)雜的工件，都能容易地檢測。而通常使用的布、洛、維氏硬度計由于體積龐大，不便于在現(xiàn)場使用，特別是需測試大、重型工件時，由于硬度計工作臺無法容納，所以根本無法檢測。1.6、里氏硬度計對測量的要求 1.6.1、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1.6G型6.3C型0.4 1.

28、6.2、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)穩(wěn)定放置固定或夾持需耦合D、DC型>5250.052G型>155150.55C型>1.50.51.50.020.5  1.6.3、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5G型10C型1 1.6.4、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0.8C型0.2 1.6.5、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30C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)。 1.6.6、試樣不應(yīng)帶有磁性。 1.6. 7、每個測量點(diǎn)間距應(yīng)大于34mm，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。 7、影響測試精度的幾個問題   由于里氏硬度計是在動態(tài)力作用下