硬度是指材料抵抗塑性變形的能力。它不是確定的物理量,沒有一致的量綱,沒有統(tǒng)一的試驗方法。不能應用數(shù)學方法對不同硬度值進行換算。但是在實際生產(chǎn)中往往不允許將產(chǎn)品破壞及許多零件根本無法放置在規(guī)定的硬度計上,尤其是對質量要求較高、檢測率很高的產(chǎn)品。因此,迫切需要一種便攜式硬度計。目前,里氏硬度計應用比較廣泛,但是還沒有相應的國家標準。在機械產(chǎn)品中,一般要求測試的是洛氏、布氏、維氏硬度值,這樣,用里氏硬度計測定的里氏硬度值(HL)就與洛氏、布氏、維氏硬度值之間存在一定的換算關系。而各硬度值之間沒有統(tǒng)一的換算關系,不存在數(shù)學關系式,只是經(jīng)驗公式,存在一定誤差。

里氏硬度計測試精度技術

(1)誤差較少,系統(tǒng)穩(wěn)定

里氏硬度計是一種動態(tài)試驗,利用沖擊體速度來計量的,經(jīng)過準確電感應的速度測量,可以zui大限度地降低系統(tǒng)誤差。

(2)量程寬

傳統(tǒng)的布氏、洛氏、維氏等硬度計在測量時,通常要根據(jù)材料的不同牌號、熱處理方式等,選用更換不同的載荷、壓頭直徑、標尺等,而里氏硬度計只需選定材料類別,基本上就可以進行測試。

(3)測量方向任意

傳統(tǒng)的臺式硬度計測量時,對試樣的大小、形狀等都有一定的要求,尤其是一些形狀復雜、重量大的零部件,用臺式硬度計測量則比較困難,利用里氏硬度計測量時,由于沖擊體質量小,行程短,可對工件各部位和方向任意測量。

(4)效率高

臺式硬度計需要將工件放在平臺上,經(jīng)過試驗→產(chǎn)生壓痕→測量→查表等過程完成,時間長,強度大。而利用里氏硬度計只需將沖擊體放在測試部位,給沖擊體施加一定的外力,再經(jīng)過自動采集和數(shù)據(jù)處理,直接顯示出數(shù)值,自動化程度高。

測試技術條件

根據(jù)里氏硬度計測試原理,其測試數(shù)據(jù)大小取決于沖擊體速度。因此,試件的質量、表面粗糙度、幾何形狀、厚度等許多因素都會影響沖擊體的回彈速度,為了更準確地進行測試,盡量減少誤差,里氏硬度計應具備zui基本的測試條件。

1、試件質量的影響

試件質量越小,測定的硬度值就越比實際硬度值低,試件質量越大,測定的硬度值就越準確。

(1)經(jīng)實際試驗,里氏硬度計測定的zui小質量一般為5kg。對于密實體、可穩(wěn)定放置、試驗力向下的試件,zui小質量可降到3kg。

(2)對于密實體,當試件質量在2~3kg時,可以改變沖擊方向,采用垂直向上的方向進行測試,以減少沖擊力及被測試件的慣量。

(3)對于小于3kg的密實體或非密實體試件,可以采用耦合的方法提高慣量。

2、試件厚度

(1)對試件厚度2~3mm的薄平面試件需要進行耦合,以提高測試的準確性。

(2)試件厚度<2mm的薄平面試件,慣性差,尤其對于低硬度材料,容易打穿。在這種情況下,應利用臺式硬度計進行打穿試驗。

(3)對不具備耦合形狀條件的試件可用壓緊支撐提高慣性。

3、曲率半徑

(1)根據(jù)里氏硬度試驗原理,同一材料,凸表面的硬度測試值低于標準形狀試件的硬度測試值,而凹表面的硬度測試硬度值高于標準形狀試件的硬度測試值。

(2)曲率半徑越大,測試的硬度就越準確,根據(jù)經(jīng)驗,對凸曲面,一般R≥10mm,凹曲面,一般R≥15mm。