济宁虹润仪表有限公司
免费会员
里氏硬度计丨布氏硬度计丨洛氏硬度计丨美泰硬度计丨便携式硬度计丨硬度计原理
2009-7-10 阅读(936)
| |||||
| 发布时间：2009.06.24 新闻来源： 浏览次数： 6 | |||||
| 里氏硬度计丨布氏硬度计丨洛氏硬度计丨美泰硬度计丨便携式硬度计丨硬度计原理 一、里氏硬度计测试基本原理 随着单片技术的发展，1978年，瑞士人Leeb博士提出了一种全新的测硬方法，它的基本原理是具有一定质量的冲击体在一定的试验力作用下冲击试样表面，测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度，利用电磁原理，感应与速度成正比的电压。里氏硬度值以冲击体回跳速度与冲击速度之比来表示。 计算公式：HL=1000×（VB/VA） 式 中：HL——里氏硬度值 VB——冲击体回跳速度 VA——冲击体冲击速度 二、里氏硬度计冲击装置 里氏硬度度有D、DC、D+15、C、G、E、DL七种： D ：外型尺寸：f20×70mm，重量：75g。通用型，用于大部分硬度测量。 DC ：外型尺寸：f20×86mm，重量：50g。冲击装置很短，主要用于非常局促的地方，例如孔或圆筒内。 D+15：外型尺寸：f20×162mm，重量：80g。头部细小，用于沟槽或凹入的表面硬度测量。 C ：外型尺寸：f20×141mm，重量：75g。冲击能量zui小，用于测小轻、薄部件及表面硬化层。 G ：外型尺寸：f30×254mm，重量：250g。冲击能量大，对测量表面要求低。用于大、厚重及表面较粗糙的锻铸件。 E ：外型尺寸：f20×162mm，重量：80g。压头为人造金刚石，用于硬度*材料的测定。 DL ：外形尺寸：f20×202mm，重量：80g。头部更加细小，用于狭窄沟槽及齿轮面硬度的测定。 三、异型支撑环的使用 在现场工作中，经常遇到曲面试件，各种曲面对硬度测试结果影响不同，在正确操作的情况下，冲击落在试件表面瞬间的位置与平面试件相同，故通用支撑环即可。但当曲率小到一定尺寸时，由于平面条件的变形的弹性状态相差显著会使冲击体回弹速度偏低，从而使里氏硬度示值偏低。因此对试样，建议测量时使用小支撑环。对于曲率半径更小的试样，建议选用异型支撑环。 美泰MH320便携式里氏硬度计 美泰MH310便携式里氏硬度计 美泰MH180便携式里氏硬度计 美泰MH210便携式里氏硬度计 美泰HL200便携式里氏硬度计 根据里氏原理，只要材料具备一定刚性，能形成反弹，就能测出准确的里氏硬度值，但很多材料里氏与其它制式的硬度没有相应的换算关系，因此里氏硬度计目前只装了9种材料的换算表。具体材料如下：钢和铸钢，合金工具钢，灰铸铁，球墨铸铁，铸铝合金，铜锌合金，铜锡合金，纯铜，不锈铜。 对于一些特殊材料的试样，用户可使用公司提供的拟合曲线软件做换算表。在实际生产中，使用的金属材料多种多样，由于里氏硬度计对材料的加工方式、材料的合金元素组成敏感，而里氏硬度计芯片中储存的硬度换算表不可能都满足用户的需要，用户在测试中，可以使用拟合软件做自己的硬度换算表。 里氏硬度测试技术是上继布、洛、维、肖氏硬度之后新发展的一种技术，在上的普及程度越来越广。在中国，里氏硬度技术已有初步发展，为了推广这一*技术，参照标准，机械工业部已颁布了“里氏硬度计技术条件ZBN7l 010-90”，国家*已颁布“金属里氏硬度试验方法 GB/T 17394-1998”。 五、里氏硬度计的特点 1、里氏硬度计属动载测试法 2、里氏硬度计体积小、重量轻，便于现场硬度检测 里氏硬度计的硬度传感器小如一只笔，可用手直接操作，无需工作台，无论是大、重型工件，还是几何尺寸复杂的工件，都能容易地检测。而通常使用的布、洛、维氏硬度计．由于体积庞大，不便于在现场使用，特别是需测试大、重型工件时，由于硬度计工作台无法容纳，所以根本无法检测。 美泰MH210便携式里氏硬度计 美泰HL200便携式里氏硬度计 六、里氏硬度计对测量的要求 2 里氏硬度计测试原理 1、里氏硬度计试样表面的要求 测试面应有金属光泽，不应有氧化皮及其它污物，表面粗糙度应符合如下要求： 冲击装置类型 试件表面粗糙度（um）
D、DC型 ≤1.6 G型 ≤6.3 C型 ≤0.4 2、里氏硬度计试样重量要求 试样必须有足够的质量及刚性以保证在重建过程中不产生位移或弹动，质量应符 合如下要求： 里氏硬度计冲击装置类型 试样质量（Kg）
稳定放置 固定或夹持 需耦合
D、DC型 >5 2～5 0.05～2
G型 >15 5～15 0.5～5
C型 >1.5 0.5～1.5 0.02～0.5 3、里氏硬度计试样厚度要求 试样应有足够的厚度，zui小厚度应符合如下要求： 试样zui小厚度（mm）
D、DC型 5
G型 10
C型 1 4、里氏硬度计试样具有表面硬化层，其硬化层深度应符合如下要求： 冲击装置类型 表面硬化层深度
D、DC型 ≥0.8
C型 ≥0.2 5、对于凹、凸、圆柱面及球面试样，其表面曲率半径应符合如下要求： 冲击装置类型 表面曲率半径（mm）
D、DC型 ≥30
C型 ≥50
对于表面为曲面的试样，应使用适当的支撑环，以保证冲击头冲击瞬间位置偏差在0.5mm之内。
6、试样不应带有磁性。 7、每个测量点间距应大于3～4mm，不可在同一点上重复测试，否则会引起较大的误差。同时会减短传感器的使用寿命。 由于里氏硬度计是在动态力作用下测定金属硬度的，所以影响测试结果准确性的因素比较多，故应对这些因素如以一定的限制，主要包括: 试验条件、试验对象、操作技术和数据处理等几个关健环节，下面将就一些具体问题探讨一下： 1、 试件曲率对精度的影响， 在现场工作中，经常遇到曲面的试件，各种曲面对硬度测试结果的影响不同，在正确操作的情况下，冲击体落在试件表面瞬间的位置与平面试件相同，故通用支撑环即可。但当曲率小到一定尺寸时，由于平面条件的变形和弹性状态相差显著，会使冲头回弹速度偏低，从而使里氏硬度示值偏低。 2、数据换算产生的误差 里氏硬度换算为其他硬度时的误差包括两个方面，一方面是里氏硬度本身测量误差，这涉及到按同一方法重复进行试验时的分散，和对于多台同型号里氏硬度计的误差；另一方面是比较不同硬度试验方法所测硬度产生的误差，这是由于各种硬度方法之间不存在明确的物理关系，并受到相互比较中测量不可靠性影响的原因。 本仪器的硬度换算是自动完成的，故可用布氏、洛氏、维氏、肖氏硬度标准块直接确定硬度仪的换算误差。 3、特殊材料引起为误差 存储在硬度仪中的换算表对以下钢种可能产生偏差： （1）、高合金钢 ◆所有奥氏体钢 ◆在高速钢中，耐热工具钢和莱氏体铬钢（工具钢类）硬质材料（莱氏体碳化物，例如M7C3和M6C会引起弹性模量增加，从而使HL值偏低。这类钢应在横截面上进行测试。 （2）、磁性钢 ◆在检验磁性材料硬度时，由于磁场影响，会使HL值偏低，如磁场较强，建议不用此种测试方法。 （3）、表面硬化钢 ◆表面产生硬化的材料，尤其是经表面处理的钢，由于基体软，会使HL值偏低，当硬化层大于0.8mm时（C型冲击装置为0.2mm），则不影响HL值。 （4）、对于特殊材料可用以下方法，自己建立对比关系。 ◆试验面必须仔细制备 ◆如不进行耦合，选择的试样足寸尽可能大 ◆试样硬度在硬度仪换算范围内 ◆用相应测量范围的硬度块检查静态硬度计准确性。 ◆在试样上用静态硬度计测三个点，并在压痕周围用里氏变度仪测五个值，取其平均值。比较两种方法测出的硬度值即可得出误差范围。也可用一组不同硬度试样用上述方法绘出换算曲线。 4、齿轮检测的误差 一般情况下，里氏硬度计对于模数大于7的齿轮齿面的检测是可以保证度的，但齿轮模数小于7时，由于齿面较小；测试误差相对较大，对此，用户可根据情况设计相应的工装，将有利于减小误差。 5、材料弹性、塑性的影响 里氏值除与硬度、强度相关外，更与弹性模量有关，硬度值是材料硬度和塑性的特征参数，因为两者的成分必然是共同测定的。在弹性部分，首先明显受E模量影响，在这方面当材料的静态硬度相同，而E值大小不同时。E值低的材料，HL值较大。 6、热轧方向造成构误差 当被测工件系热轧工艺成型时，如果测试方向与轧制方向一致，会因弹性模量'E'偏大而造成测试值偏低，故测试方向应垂直于热轧方向。例如：测圆柱件截面硬度时，应在径向测试为好（一般圆柱件热轧方向为轴向）。 7、其它因素的影响 对管件测试时需注意以下几点： ◆管件注意稳固支撑 ◆测试点应靠近支撑点且与支撑力平行 ◆管壁较薄时在管内放入适当芯子 在热处理过程中，有时会造成金属材质发生改变（如20Cr钢经渗碳-淬火后由合金结构钢变成低合金工具钢），在此情况下，应注意选择适当的金属材料。 工件本身的硬度离散性也造成试值误差，应根据经验分析硬度分布，合理解释试值误差。操作方法、试样制备、探头配置如不正确，也会造成误差。 总之：所有硬度机都不是的、不是能够解决所有问题、无瑕的！而便携式里氏硬度计，测值简易、痕迹小、硬度值测量广泛、携带方便，不受空间、方位等限制，是台式硬度机的有益补充和扩展！在模具，轧辊、容器制造、锻压等行业大有蔓延的趋势，不可忽视其流行的作用！ 美泰MH210便携式里氏硬度计 美泰HL200便携式里氏硬度计 美泰MH210便携式里氏硬度计 美泰HL200便携式里氏硬度计 美泰MH210便携式里氏硬度计 美泰HL200便携式里氏硬度计 |
