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如何正確應用里氏硬度計測量技術

2010-11-25

                                                      如何正確應用里氏硬度計測量技術

     里氏硬度測試技術是國際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發展的一種技術，依據里氏硬度理論制造的里氏硬度儀改變了傳統的硬度測試方法。由于里氏硬度計沖擊裝置小如一只筆，可以手握沖擊裝置在生產現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，在國際上的普及程度越來越廣。在中國，里氏硬度技術已有初步發展，為了推廣這一先進技術，參照國際標準，機械工業部已頒布了"里氏硬度儀技術條件ZBN7l010-90"，國家質量技術監督局已頒布"金屬里氏硬度試驗方法GB/T17394-1998"。 

    一、什么是里氏硬度

    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、里氏硬度儀的特點

    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雜的工件都能容易地檢測。

    三、里氏硬度的相關因素

    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．而材料的不同所對應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、里氏硬度與其它硬度的轉換

    里氏硬度值與其它硬度值(HRC、HRB、HB、HV、HSD)之間有對應關系．因此可將里氏值(HL)轉換成其它硬度值．里氏硬度儀可通過機內微電腦進行自動轉換。

    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，表現為反彈速度的大小或高度。

    六、里氏硬度儀對測量的要求

    1、試樣表面的要求

    測試面應有金屬光澤，不應有氧化皮及其它污物，表面粗糙度應符合如下要求：

    沖擊裝置類型試件表面粗糙度(um)

    D、DC型≤1.6

    G型≤6.3

    C型≤0.4

    2、試樣重量要求

試樣必須有足夠的質量及剛性以保證在重建過程中不產生位移或彈動，質量應符

    合如下要求：沖擊裝置類型試樣質量(Kg)

    穩定放置固定或夾持需耦合

    D、DC型>52～50.05～2

    G型>155～150.5～5

    C型>1.50.5～1.50.02～0.5

    3、試樣厚度要求

    試樣應有足夠的厚度，小厚度應符合如下要求：沖擊裝置類型試樣小厚度(mm)

    D、DC型5

    G型10

    C型1

    4、試樣具有表面硬化層，其硬化層深度應符合如下要求：沖擊裝置類型表面硬化層深度

    D、DC型≥0.8

    C型≥0.2

    5、對于凹、凸、圓柱面及球面試樣，其表面曲率半徑應符合如下要求：沖擊裝置類型表面曲率半徑(mm)

    D、DC型≥30

    C型≥50

    對于表面為曲面的試樣，應使用適當的支撐環，以保證沖擊頭沖擊瞬間位置偏差在0.5mm之內。

    6、試樣不應帶有磁性。

    7、每個測量點間距應大于3～4mm，不可在同一點上重復測試，否則會引起較大的誤差。同時會減短傳感器的使用壽命。