里氏硬度計(jì)(HL)的概述（下）

 一、里氏硬度儀對(duì)測(cè)量的要求  

  1 、 試樣表面的要求  
  測(cè)試面應(yīng)有金屬光澤，不應(yīng)有氧化皮及其它污物，表面粗糙度應(yīng)符合如下要求：

  2 、 試樣重量要求  
  試樣必須有足夠的質(zhì)量及剛性以保證在重建過(guò)程中不產(chǎn)生位移或彈動(dòng)，質(zhì)量應(yīng)符合如下要求：

  3 、 試樣厚度要求  
  試樣應(yīng)有足夠的厚度，*小厚度應(yīng)符合如下要求：

  4 、 試樣具有表面硬化層，其硬化層深度應(yīng)符合如下要求：

  5 、 對(duì)于凹、凸、圓柱面及球面試樣，其表面曲率半徑應(yīng)符合如下要求：

對(duì)于表面為曲面的試樣，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)闹苇h(huán)，以保證沖擊頭沖擊瞬間位置偏差在 0.5mm 之內(nèi)。  
  6 、 試樣不應(yīng)帶有磁性。  
  7 、 每個(gè)測(cè)量點(diǎn)間距應(yīng)大于 3 ～ 4mm ，不可在同一點(diǎn)上重復(fù)測(cè)試，否則會(huì)引起較大的誤差。同時(shí) 會(huì)減短傳感器的使用壽命。  
  七、影響測(cè)試精度的幾個(gè)問(wèn)題  
  由于里氏硬度儀是在動(dòng)態(tài)力作用下測(cè)定金屬硬度的，所以影響測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性的因素比較多，故應(yīng)對(duì)這些因素如以一定的限制，主要包括 : 試驗(yàn)條件、試驗(yàn)對(duì)象、操作技術(shù)和數(shù)據(jù)處理等幾個(gè)關(guān)健環(huán)節(jié)，下面將就一些具體問(wèn)題探討一下：  
  1 、 試件曲率對(duì)精度的影響，  
  在現(xiàn)場(chǎng)工作中，經(jīng)常遇到曲面的試件，各種曲面對(duì)硬度測(cè)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(shí)，由于平面條件的變形和彈性狀態(tài)相差顯著，會(huì)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(shí)的誤差包括兩個(gè)方面，一方面是里氏硬度本身測(cè)量誤差，里氏硬度換算為其他硬度時(shí)的誤差包括兩個(gè)方面，一方面是里氏硬度本身測(cè)量誤差，這涉及到 按同一方法重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的分散和對(duì)于多臺(tái)同型號(hào)里氏硬度計(jì)的誤差。另一方面是比較不同硬度試驗(yàn)方法所測(cè)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(cè)量不可靠性影響的原因。  
本儀器的硬度換算是自動(dòng)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。  
  3 、特殊材料引起為誤差  
  存儲(chǔ)在硬度儀中的換算表對(duì)以下鋼種可能產(chǎn)生偏差：  
  高合金鋼  
  ◆所有奧氏體鋼  
  ◆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(huì)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(jìn)行測(cè)試。  
  ◆局部冷卻硬化，例如由于切割或不適當(dāng)?shù)脑嚇又苽湟矔?huì)引起 HL 值偏高。  
磁性鋼  
  ◆在檢驗(yàn)磁性材料硬度時(shí)，由于磁場(chǎng)影響，會(huì)使 HL 值偏低，如磁場(chǎng)較強(qiáng)，建議不用此種測(cè)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(huì)使 HL 值偏低，當(dāng)硬化層大于 0.8mm 時(shí) (C 型沖擊裝置為 0.2mm) ，則不影響 HL 值。  
對(duì)于特殊材料可用以下方法，自己建立對(duì)比關(guān)系。  
  ◆試驗(yàn)面必須仔細(xì)制備  
  ◆如不進(jìn)行耦合，選擇的試樣足寸盡可能大  
  ◆試樣硬度在硬度儀換算范圍內(nèi)  
  ◆用相應(yīng)測(cè)量范圍的硬度塊檢查靜態(tài)硬度計(jì)準(zhǔn)確性。  
  ◆在試樣上用靜態(tài)硬度計(jì)測(cè)三個(gè)點(diǎn)，并在壓痕周圍用里氏變度儀測(cè)五個(gè)值，取其平均值。比較兩種方法測(cè)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(cè)的誤差  
  一般情況下，里氏硬度儀對(duì)于模數(shù)大于 7 的齒輪齒面的檢測(cè)是可以保證**度的，但齒輪模數(shù)小于 7 時(shí)，由于齒面較??；測(cè)試誤差相對(duì)較大，對(duì)此，用戶可根據(jù)情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝，將有利于減小誤差。  
  5 、材料彈性、塑性的影響  
  里氏值除與硬度、強(qiáng)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?yàn)閮烧叩某煞直厝皇枪餐瑴y(cè)定的。  
在彈性部分，首先明顯受 E 模量影響，在這方面當(dāng)材料的靜態(tài)硬度相同，而 E 值大小不同時(shí)。 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(duì)各種材料分類。  
  6 、熱軋方向造成構(gòu)誤差  
  當(dāng)被測(cè)工件系熱軋工藝成型時(shí)，如果測(cè)試方向與軋制方向一致，會(huì)因彈性模量 "E" 偏大而造成測(cè)試值偏低，故測(cè)試方向應(yīng)垂直于熱軋方向。例如：測(cè)圓柱件截面硬度時(shí)，應(yīng)在徑向測(cè)試為好 ( 一般圓柱件熱軋方向?yàn)檩S向 ) 。  
  7 、其它因素的影響  
  對(duì)管件測(cè)試時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：  
  ◆管件注意穩(wěn)固支撐  
  ◆測(cè)試點(diǎn)應(yīng)靠近支撐點(diǎn)且與支撐力平行  
  ◆管壁較薄時(shí)在管內(nèi)放入適當(dāng)芯子  
  在熱處理過(guò)程中，有時(shí)會(huì)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(dāng)?shù)慕饘俨牧稀?span>  
  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(yàn)分析硬度分布，合理解釋試值誤差。操作方法、試樣制備、探頭配置如不正確，也會(huì)造成誤差。

  總之：所有硬度機(jī)都不是萬(wàn)能的、不是能夠解決所有問(wèn)題、**無(wú)瑕的！而便攜式里氏硬度儀，測(cè)值簡(jiǎn)易、痕跡小、硬度值測(cè)量廣泛、攜帶方便，不受空間、方位等限制，是臺(tái)式硬度機(jī)的有益補(bǔ)充和擴(kuò)展！在模具，軋輥、容器制造、鍛壓等行業(yè)大有蔓延的趨勢(shì)，不可忽視其流行的作用！

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