里氏硬度計是一種測試器材,其原理是隨著單片技術(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。
由于里氏硬度計是在動態(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),下面將影響里氏硬度計測試精度的幾個問題具體探討一下:
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,這涉及到按同一方法重復(fù)進行試驗時的分散,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。
里氏硬度計的硬度換算是自動完成的,故可用布氏、洛氏、維氏、肖氏硬度標準塊直接確定硬度儀的換算誤差。
3、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。
4、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(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。
5、里氏硬度計熱軋方向造成構(gòu)誤差
當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)。
6、里氏硬度計其它因素的影響
對管件測試時需注意以下幾點:
◆管件注意穩(wěn)固支撐
◆測試點應(yīng)靠近支撐點且與支撐力平行
◆管壁較薄時在管內(nèi)放入適當芯子
里氏硬度計在熱處理過程中,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?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。
以上就是影響里氏硬度計測試精度的幾個問題,總之,所有硬度計都不是萬能的、不是能夠解決所有問題、完美無瑕的!而里氏硬度計,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!