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影響金屬里氏硬度計測試精度的幾個問題

更新時間:2016-04-23      點擊次數(shù):2073
金屬里氏硬度計測試技術(shù)是上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發(fā)展的一種技術(shù),依據(jù)里氏硬度理論制造的里氏硬度儀改變了傳統(tǒng)的硬度測試方法。由于硬度傳感器小如一只筆,可以手握傳感器在生產(chǎn)現(xiàn)場直接對工件進行各種方向的硬度檢測,因此是其它臺式硬度儀所難以勝任的。自里氏硬度儀誕生以來,在上的普及程度越來越廣。在中國,里氏硬度技術(shù)已有初步發(fā)展,為了推廣這一先進技術(shù),參照標(biāo)準(zhǔn),機械工業(yè)部已頒布了"里氏硬度儀技術(shù)條件ZBN7l010-90",國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已頒布"金屬里氏硬度試驗方法 GB/T 17394-1998"。
一、什么是金屬里氏硬度計
里氏硬度的概念是由瑞士Dr.DietmarLeeb博士提出來的,它是一種動態(tài)硬度試驗法。硬度傳感器的沖擊體在與被測工件沖擊過程中,距工件表面1mm時的反彈速度與沖擊速度的比值乘以1000,定義為里氏硬度值,以HL表示里氏硬度計算公式如下:
HL=Vb/Va×1000
Vb:表示反彈速度
Va:表示沖擊速度
二、金屬里氏硬度計的特點
1、肖氏及里氏硬度均屬動載測試法,但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度,因此決定了肖氏硬度儀要垂直向下使用,這勢必在實際使用中造成很大的局限性;而里氏就不同了,里氏考察的是沖擊體反彈與沖擊的速度,通過速度修正,可在任意方向上使用,極大地方便了使用者。
2、通常使用的布、洛、維氏硬度計。由于體積龐大,不便于在現(xiàn)場使用,特別是需測試大、重型工件時。由于硬度計工作臺無法容納,所以根本無法檢測。而里氏硬度儀無需工作臺,其硬度傳感器小如一只筆,可用手直接操作,無論是大、重型工件還是幾何尺寸復(fù)雜的工件都能容易地檢測。
三、金屬里氏硬度計硬度的相關(guān)因素
里氏硬度試驗法既然是動載測試法,那么里氏硬度值必然與金屬材料的彈性模量E有關(guān)。而材料的不同所對應(yīng)的彈性模量也不同所以里氏硬度儀是按材料種類進行分類測試的。
四、金屬里氏硬度計與其它硬度的轉(zhuǎn)換
里氏硬度值與其它硬度值(HRC、HRB、HB、HV、HSD)之間有對應(yīng)關(guān)系。因此可將里氏值(HL)轉(zhuǎn)換成其它硬度值。里氏硬度儀可通過機內(nèi)微電腦進行自動轉(zhuǎn)換。
五、里氏硬度與其它硬度的分類對比及檢測要求
從微觀形變上分類,布、洛、維氏硬度考察的是材料的塑性形變,表現(xiàn)為壓痕的大小或深度;里、肖氏硬度考察的是材料的彈性形變,表現(xiàn)為反彈速度的大小或高度。
六、影響金屬里氏硬度計測試精度的幾個問題
由于里氏硬度儀是在動態(tài)力作用下測定金屬硬度的,所以影響測試結(jié)果準(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、 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,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,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。
本儀器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(biāo)準(zhǔn)塊直接確定
硬度儀的換算誤差。 
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