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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(fā)布日期：[2013-03-13] 共閱[4370]次 |
hbzhan內(nèi)容導(dǎo)讀：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。
里氏硬度計是在動態(tài)力作用下測定金屬硬度的，因此影響里氏硬度計測試結(jié)果準確性的因素比較多，故對這些因素應(yīng)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)，下面將就一些具體問題探討一下：
1、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。
2、試件曲率對精度的影響：使用里氏硬度計在現(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。
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(chǎn)生偏差：
?。?）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(zhì)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(yīng)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。
?。?）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(guān)系。
?。?）所有奧氏體鋼，局部冷卻硬化，例如由于切割或不適當?shù)脑嚇又苽湟矔餒L值偏高。
?。?）磁性鋼，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)硬度計準確性。在試樣上用靜態(tài)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(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。
5、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、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(tài)硬度相同而E值大小不同時，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。
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(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，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?br />
?。?）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。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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