如何正確應(yīng)用里氏硬度計(jì)測量技術(shù) 氏硬度計(jì)技術(shù)指標(biāo)

第第頁如何正確應(yīng)用里氏硬度計(jì)測量技術(shù)氏硬度計(jì)技術(shù)指標(biāo)如何正確應(yīng)用里氏硬度計(jì)測量技術(shù)里氏硬度測試技術(shù)是國際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新進(jìn)展的一種技術(shù)，依據(jù)里氏硬度理論制造的里氏硬度儀更改了傳統(tǒng)的硬度測試方法。由于硬度傳感器小如一只筆，可以手握傳感器在生產(chǎn)現(xiàn)場直接對(duì)工件進(jìn)行各種方向的硬度檢測，因此是其它臺(tái)式硬度儀所難以勝任的。自里氏硬度儀誕生以來，在國際上的普及程度越來越廣。在中國，里氏硬度技術(shù)已有初步進(jìn)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"里氏硬度儀技術(shù)條件ZBN7l010—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/T17394—1998"。一、什么是里氏硬度里氏硬度的概念是由瑞士Dr.DietmarLeeb博士提出來的，它是一種動(dòng)態(tài)硬度試驗(yàn)法。硬度傳感器的沖擊體在與被測工件沖擊過程中，距工件表面1mm時(shí)的反彈速度與沖擊速度的比值乘以1000，定義為里氏硬度值，以HL表示里氏硬度計(jì)算公式如下：HL=Vb/Va×1000Vb:表示反彈速度Va:表示沖擊速度二、里氏硬度儀的特點(diǎn)1、肖氏及里氏硬度均屬動(dòng)載測試法，但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度，因此決議了肖氏硬度儀要垂直向下使用，這勢必在實(shí)際使用中造成很大的局限性；而里氏就不同了，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，極大地便利了使用者。2、通常使用的布、洛、維氏硬度計(jì)．由于體積巨大，不便于在現(xiàn)場使用，特別是需測試大、重型工件時(shí)。由于硬度計(jì)工作臺(tái)無法容納，所以根本無法檢測。而里氏硬度儀無需工作臺(tái)，其硬度傳感器小如一只筆，可用手直接操作，無論是大、重型工件還是幾何尺寸多而雜的工件都能簡單地檢測。三、里氏硬度的相關(guān)因素里氏硬度試驗(yàn)法既然是動(dòng)載測試法，那么里氏硬度值必定與金屬材料的彈性模量E有關(guān)．而材料的不同所對(duì)應(yīng)的彈性模量也不同所以里氏硬度儀是按材料種類進(jìn)行分類測試的。四、里氏硬度與其它硬度的轉(zhuǎn)換里氏硬度值與其它硬度值（HRC、HRB、HB、HV、HSD）之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系．因此可將里氏值（HL）轉(zhuǎn)換成其它硬度值．里氏硬度儀可通過機(jī)內(nèi)微電腦進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。五、里氏硬度與其它硬度的分類對(duì)比及檢測要求從微觀形變上分類，布、洛、維氏硬度考察的是材料的塑性形變，表現(xiàn)為壓痕的大小或深度；里、肖氏硬度考察的是材料的彈性形變，表現(xiàn)為反彈速度的大小或高度。六、里氏硬度儀對(duì)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≤1.6G型≤6.3C型≤0.42、試樣重量要求試樣必需有充足的質(zhì)量及剛性以保證在重修過程中不產(chǎn)生位移或彈動(dòng)，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52～50.05～2G型155～150.5～5C型1.50.5～1.50.02～0.53、試樣厚度要求試樣應(yīng)有充足的厚度，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14、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≥0.25、對(duì)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(duì)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(gè)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(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(jié)果精準(zhǔn)性的因素比較多，故應(yīng)對(duì)這些因素如以肯定的限制，重要包括:試驗(yàn)條件、試驗(yàn)對(duì)象、操作技術(shù)和數(shù)據(jù)處理等幾個(gè)關(guān)健環(huán)節(jié)，下面將就一些實(shí)在問題探討一下：1、試件曲率對(duì)精度的影響，在現(xiàn)場工作中，常常碰到曲面的試件，各種曲面對(duì)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)曲率小到肯定尺寸時(shí)，由于平面條件的變形和彈性狀態(tài)相差顯著，會(huì)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(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(fù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的分散和對(duì)于多臺(tái)同型號(hào)里氏硬度計(jì)的誤差。另一方面是比較不同硬度試驗(yàn)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牢靠性影響的原因。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(biāo)準(zhǔn)塊直接確定硬度儀的換算誤差。3、特別材料引起為誤差存儲(chǔ)在硬度儀中的換算表對(duì)以下鋼種可能產(chǎn)生偏差：高合金鋼◆全部奧氏體鋼◆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(huì)引起彈性模量加添，從而使HL值偏低。這類鋼應(yīng)在橫截面上進(jìn)行測試?！艟植坷鋮s硬化，例如由于切割或不適當(dāng)?shù)脑嚇又苽湟矔?huì)引起HL值偏高。磁性鋼◆在檢驗(yàn)磁性材料硬度時(shí)，由于磁場影響，會(huì)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(huì)使HL值偏低，當(dāng)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(duì)于特別材料可用以下方法，本身建立對(duì)比關(guān)系◆試驗(yàn)面必需認(rèn)真制備◆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(jì)精準(zhǔn)性。◆在試樣上用靜態(tài)硬度計(jì)測三個(gè)點(diǎn)，并在壓痕四周用里氏變度儀測五個(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。4、齒輪檢測的誤差一般情況下，里氏硬度儀對(duì)于模數(shù)大于7的齒輪齒面的檢測是可以保證精準(zhǔn)明確度的，但齒輪模數(shù)小于7時(shí)，由于齒面較??；測試誤差相對(duì)較大，對(duì)此，用戶可依據(jù)情況設(shè)計(jì)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)，由于兩者的成分必定是共同測定的。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(shí)。E值低的材料，HL值較大。依據(jù)材料的彈性模量。合金類型及熱處理狀態(tài)可以對(duì)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(shí)，假如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(yīng)垂直于熱軋方向。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(biāo)準(zhǔn)塊直接確定硬度儀的換算誤差。3、特別材料引起為誤差存儲(chǔ)在硬度儀中的換算表對(duì)以下鋼種可能產(chǎn)生偏差：高合金鋼◆全部奧氏體鋼◆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(huì)引起彈性模量加添，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?huì)引起HL值偏高。磁性鋼◆在檢驗(yàn)磁性材料硬度時(shí)，由于磁場影響，會(huì)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(huì)使HL值偏低，當(dāng)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(duì)于特別材料可用以下方法，本身建立對(duì)比關(guān)系。◆試驗(yàn)面必需認(rèn)真制備◆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(jì)精準(zhǔn)性?！粼谠嚇由嫌渺o態(tài)硬度計(jì)測三個(gè)點(diǎn)，并在壓痕四周用里氏變度儀測五個(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。4、齒輪檢測的誤差一般情況下，里氏硬度儀對(duì)于模數(shù)大于7的齒輪齒面的檢測是可以保證精準(zhǔn)明確度的，但齒輪模數(shù)小于7時(shí)，由于齒面較小；測試誤差相對(duì)較大，對(duì)此，用戶可依據(jù)情況設(shè)計(jì)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)，由于兩者的成分必定是共同測定的。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(shí)。E值低的材料，HL值較大。依據(jù)材料的彈性模量。合金類型及熱處理狀態(tài)可以對(duì)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(shí)，假如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(yīng)垂直于熱軋方向。里氏硬度的概念是由瑞士Dr.DietmarLeeb提出來的，它是一種動(dòng)態(tài)硬度試驗(yàn)法。硬度傳感器的沖擊體在與被測工件沖擊過程中，距工件表面1mm時(shí)的反彈速度與沖擊速度的比值乘以1000，定義為里氏硬度值，以HL表示里氏硬度計(jì)算公式如下：HL=Vb/Va×1000Vb:表示反彈速度Va:表示沖擊速度。里氏硬度測試技術(shù)是國際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新進(jìn)展的一種技術(shù)，依據(jù)里氏硬度理論制造的里氏硬度儀更改了傳統(tǒng)的硬度測試方法。由于硬度傳感器小如筆，可以手握傳感器在生產(chǎn)現(xiàn)場直接對(duì)工件進(jìn)行各種方向的硬度檢測，因此是其它臺(tái)式硬度儀所難以勝任的。自里氏硬度儀誕生以來，在國際上的普及程度越來越廣。在中國，里氏硬度技術(shù)已有初步進(jìn)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"里氏硬度儀技術(shù)條件ZBN7l010—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/T17394—1998"。維氏硬度計(jì)常見問題及檢修方法（二）3.顯微鏡內(nèi)壓痕察看不清楚，渾濁或者無壓痕它應(yīng)當(dāng)調(diào)整焦距和燈光顯微鏡開始，調(diào)整之后依舊是不明確的，應(yīng)分別為物鏡和目鏡旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)三個(gè)平面鏡的線，認(rèn)真察看問題出在哪一塊鏡子，然后卸下，用長纖維脫脂棉蘸無水酒精擦洗干凈，按相反的次序安裝后察看，假如解決不好，將顯微鏡修理或更換。4.測量過程中硬度值有誤差及解決方法1）顯微鏡內(nèi)標(biāo)尺不準(zhǔn)，用標(biāo)準(zhǔn)測微尺進(jìn)行校正，若校準(zhǔn)后還是不行，需更換或者返廠維護(hù)和修理。2）維氏壓頭上有明顯磨損或者缺陷，先用肉眼察看，看其是否有明顯損壞特征，若有損壞換壓頭進(jìn)行打點(diǎn)。3）負(fù)載超過規(guī)定的要求或負(fù)載不穩(wěn)定，小負(fù)載的