里氏硬度計(jì)(HL)的概述（下）|北京時(shí)代公司
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：
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沖擊裝置類型
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試件表面粗糙度 (um)
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D 、 DC 型
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≤1.6
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G 型
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≤6.3
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C 型
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≤0.4
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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(dòng)，質(zhì)量應(yīng)符合如下要求：
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沖擊裝置類型
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試樣質(zhì)量 (Kg)
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穩(wěn)定放置
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固定或夾持
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需耦合
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D 、 DC 型
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>5
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2 ～ 5
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0.05 ～ 2
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G 型
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>15
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5 ～ 15
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0.5 ～ 5
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C 型
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>1.5
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0.5 ～ 1.5
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0.02 ～ 0.5
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3 、 試樣厚度要求
試樣應(yīng)有足夠的厚度，*小厚度應(yīng)符合如下要求：
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沖擊裝置類型
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試樣*小厚度 (mm)
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D 、 DC 型
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5
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G 型
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10
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C 型
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1
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4 、 試樣具有表面硬化層，其硬化層深度應(yīng)符合如下要求：
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沖擊裝置類型
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表面硬化層深度
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D 、 DC 型
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≥0.8
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C 型
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≥0.2
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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：
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沖擊裝置類型
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表面曲率半徑 (mm)
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D 、 DC 型
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≥30
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C 型
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≥50
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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(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(yàn)條件、試驗(yàn)對象、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(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)的分散和對于多臺同型號里氏硬度計(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(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(huì)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?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。
對于特殊材料可用以下方法，自己建立對比關(guān)系。
◆試驗(yàn)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(jì)準(zhǔn)確性。
◆在試樣上用靜態(tài)硬度計(jì)測三個(gè)點(diǎn)，并在壓痕周圍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，里氏硬度儀對于模數(shù)大于 7 的齒輪齒面的檢測是可以保證**度的，但齒輪模數(shù)小于 7 時(shí)，由于齒面較?。粶y試誤差相對較大，對此，用戶可根據(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)，因?yàn)閮烧叩某煞直厝皇枪餐瑴y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。
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(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(yīng)垂直于熱軋方向。例如：測圓柱件截面硬度時(shí)，應(yīng)在徑向測試為好 ( 一般圓柱件熱軋方向?yàn)檩S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(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(shí)在管內(nèi)放入適當(dāng)芯子
在熱處理過程中，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(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?nbsp;
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(yàn)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(jī)都不是萬能的、不是能夠解決所有問題、**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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硬度計(jì)的分類
一、根據(jù)繁簡程度：簡單硬度測量計(jì)、復(fù)雜硬度測量計(jì)
二、根據(jù)所測硬度單位：洛氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)、顯微硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、邵氏硬度計(jì)、巴氏硬度計(jì)、里氏硬度計(jì)、韋氏硬度計(jì)、肖氏硬度計(jì)、布洛維硬度
三、根據(jù)使用方式：便攜式硬度計(jì)、臺式硬度計(jì)
硬度計(jì)的用途
洛氏硬度計(jì)用于鑄鐵等工件的洛氏硬度值測量
維氏硬度計(jì)用于較薄工件的維氏硬度值測量
布氏硬度計(jì)用于硬度較高的工件布氏硬度值測量
里氏硬度計(jì)是便攜式硬度計(jì)，用于不宜拆卸或較大產(chǎn)品的硬度值測量
邵氏硬度計(jì)用于橡膠類產(chǎn)品邵氏硬度值測量
韋氏硬度計(jì)用于鋁合金類產(chǎn)品韋氏硬度值測量
巴氏硬度計(jì)用于玻璃鋼類產(chǎn)品巴氏硬度值測量
萬能硬度計(jì)用于多種硬度標(biāo)尺下的硬度值測量
顯微硬度計(jì)是維氏硬度計(jì)的一種，用于很薄的工件的維氏硬度值測量
肖氏硬度計(jì)用于測定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值
布洛維硬度計(jì)用于黑色金屬、有色金屬、硬質(zhì)合金、滲碳層和化學(xué)處理層的硬度確定
硬度規(guī)定:HS<100、HB<500、HRC<70、HV<1300 、HRA (80~88)、HRB (85~95)、HRC (20~70)
洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標(biāo)準(zhǔn)，稱為標(biāo)尺A、標(biāo)尺B、標(biāo)尺C。
洛氏硬度試驗(yàn)是現(xiàn)今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗(yàn)之一，三種標(biāo)尺的初始壓力均為98.07N(合10kgf)，*后根據(jù)壓痕深度計(jì)算硬度值。標(biāo)尺A使用的是金剛石壓頭，然后加壓至588.4N(合60kgf)；標(biāo)尺B使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭，然后加壓至980.7N(合100kgf)；而標(biāo)尺C使用與標(biāo)尺A相同的金剛石為壓頭，但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標(biāo)尺B適用相對較軟實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。但各種材料的換算關(guān)系并不一致。
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