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影響里氏硬度計測試精度的幾個因素
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發布日期：[2013-03-13] 共閱[4753]次 |
hbzhan內容導讀：里氏硬度計是一種測試器材，其原理是隨著單片技術的發展，1978年，瑞士人Leeb博士提出了一種全新的測硬方法，它的基本原理是具有一定質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，感應與速度成正比的電壓。
里氏硬度計是在動態力作用下測定金屬硬度的，因此影響里氏硬度計測試結果準確性的因素比較多，故對這些因素應以一定的限制，主要包括：試驗條件、試驗對象、操作技術和數據處理等幾個關健環節，下面將就一些具體問題探討一下：
1、數據換算產生的誤差：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系，并受到相互比較中測量不可靠性影響的原因。
2、試件曲率對精度的影響：使用里氏硬度計在現場工作中經常遇到曲面的試件，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。
3、特殊材料引起的誤差：存儲在硬度儀中的換算表對以下鋼種可能產生偏差：
（1）高合金鋼。在高速鋼中，耐熱工具鋼和萊氏體鉻鋼（工具鋼類）硬質材料（萊氏體碳化物，例如M7C3和M6C會引起彈性模量增加，從而使HL值偏低，這類鋼應在橫截面上進行測試。如不進行耦合選擇的試樣足寸盡可能大，在檢驗磁性材料硬度時，由于磁場影響，會使HL值偏低，如磁場較強，建議不用此種測試方法。
（2）表面硬化鋼，表面產生硬化的材料尤其是經表面處理的鋼，由于基體軟會使HL值偏低，當硬化層大于0.8mm時（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，自己建立對比關系。
（3）所有奧氏體鋼，局部冷卻硬化，例如由于切割或不適當的試樣制備也會引起HL值偏高。
（4）磁性鋼，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硬度計準確性。在試樣上用靜態硬度計測三個點，并在壓痕周圍用里氏變度儀測五個值，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，里氏硬度計對于模數大于7的齒輪齒面的檢測是可以保證度的，但齒輪模數小于7時由于齒面較小；測試誤差相對較大。對此用戶可根據情況設計相應的工裝，將有利于減小誤差。
5、熱軋方向造成構誤差：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，故測試方向應垂直于熱軋方向。例如：測圓柱件截面硬度時，應在徑向測試為好（一般圓柱件熱軋方向為軸向）。
6、材料彈性、塑性的影響：里氏值除與硬度、強度相關外，更與彈性模量有關。硬度值是材料硬度和塑性的特征參數，因此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硬度相同而E值大小不同時，E值低的材料HL值較大。根據材料的彈性模量合金類型及熱處理狀態可以對各種材料分類。
7、其它因素的影響對管件測試時需注意以下幾點：
（1）管件注意穩固支撐：測試點應靠近支撐點且與支撐力平行
（2）管壁較薄時在管內放入適當芯子，在熱處理過程中有時會造成金屬材質發生改變（如20Cr鋼經滲碳-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。
（3）工件本身的硬度離散性也造成試值誤差，應根據經驗分析硬度分布，合理解釋試值誤差。另外操作方法、試樣制備、探頭配置如不正確，也會造成誤差。
大家了解完以上影響里氏硬度測量精度的因素，不妨在了解下減少里氏硬度計檢測小工件的誤差方法，這樣將更加能幫助大家的學習。 |
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