一、裏氏硬度計測試基本原理
隨著單片技術的發展,1978年,瑞士人Leeb博(bo)士(shi)首(shou)次(ci)提(ti)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)全(quan)新(xin)的(de)測(ce)硬(ying)方(fang)法(fa),它(ta)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)是(shi)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)質(zhi)量(liang)的(de)衝(chong)擊(ji)體(ti)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)試(shi)驗(yan)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)衝(chong)擊(ji)試(shi)樣(yang)表(biao)麵(mian),測(ce)量(liang)衝(chong)擊(ji)體(ti)距(ju)試(shi)樣(yang)表(biao)麵(mian)1mm處的衝擊速度與回跳速度,利用電磁原理,感應與速度成正比的電壓。裏氏硬度值以衝擊體回跳速度與衝擊速度之比來表示。
計算公式:HL=1000*(VB/VA)
式中:HL——裏氏硬度值
VB——衝擊體回跳速度
VA——衝擊體衝擊速度
二、裏氏硬度計衝擊裝置
裏氏硬度度有D、DC、D=15、C、G、E、DL七種:
D:外型尺寸:f20*70mm 重量:75g 通用型 用於大部分硬度測量。
DC:外型尺寸:f20*86mm 重量:50g 衝擊裝置很短 主要用於非常局促的地方,例如孔或圓筒內。
D+15:外型尺寸:f20*162mm 重量:80g 頭部細小 用於溝槽或凹入的表麵硬度測量。
C:外型尺寸:f20*141mm 重量:75g 衝擊能量最小 用於測小輕、薄部件及表麵硬化層。
G:外型尺寸:f30*254mm 重量:250g 衝擊能量大 對測量表麵要求低。用於大、厚重及表麵較粗糙的鍛鑄件。
E:外型尺寸:f20*162 重量:80g 壓頭為人造金剛石 用於硬度極高材料的測定。
DL:外形尺寸:f20*202mm 重量:80g 頭部更加細小 用於狹窄溝槽及齒輪麵硬度的測定。
三、異型支撐環的使用
在zai現xian場chang工gong作zuo中zhong,經jing常chang遇yu到dao曲qu麵mian試shi件jian,各ge種zhong曲qu麵mian對dui硬ying度du測ce試shi結jie果guo影ying響xiang不bu同tong,在zai正zheng確que操cao作zuo的de情qing況kuang下xia,衝chong擊ji落luo在zai試shi件jian表biao麵mian瞬shun間jian的de位wei置zhi與yu平ping麵mian試shi件jian相xiang同tong,故gu通tong用yong支zhi撐cheng環huan即ji可ke。但dan當dang曲qu率lv小xiao到dao一yi定ding尺chi寸cun時shi,由you於yu平ping麵mian條tiao件jian的de變bian形xing的de彈dan性xing狀zhuang態tai相xiang差cha顯xian著zhu會hui使shi衝chong擊ji體ti回hui彈dan速su度du偏pian低di,從cong而er使shi裏li氏shi硬ying度du示shi值zhi偏pian低di。因yin此ci對dui試shi樣yang,建jian議yi測ce量liang時shi使shi用yong小xiao支zhi撐cheng環huan。對dui於yu曲qu率lv半ban徑jing更geng小xiao的de試shi樣yang,建jian議yi選xuan用yong異yi型xing支zhi撐cheng環huan。四si、裏氏硬度計的測量範圍
根gen據ju裏li氏shi原yuan理li,隻zhi要yao材cai料liao具ju備bei一yi定ding剛gang性xing,能neng形xing成cheng反fan彈dan,就jiu能neng測ce出chu準zhun確que的de裏li氏shi硬ying度du值zhi,但dan很hen多duo材cai料liao裏li氏shi與yu其qi它ta製zhi式shi的de硬ying度du沒mei有you相xiang應ying的de換huan算suan關guan係xi,因yin此ci裏li氏shi硬ying度du計ji目mu前qian隻zhi裝zhuang了le9種材料的換算表。具體材料如下:鋼和鑄鋼,合金工具鋼,灰鑄鐵,球墨鑄鐵,鑄鋁合金,銅鋅合金,銅錫合金,純銅,不鏽銅。
對(dui)於(yu)一(yi)些(xie)特(te)殊(shu)材(cai)料(liao)的(de)試(shi)樣(yang),用(yong)戶(hu)可(ke)使(shi)用(yong)公(gong)司(si)提(ti)供(gong)的(de)擬(ni)合(he)曲(qu)線(xian)軟(ruan)件(jian)做(zuo)專(zhuan)用(yong)換(huan)算(suan)表(biao)。在(zai)實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)中(zhong),使(shi)用(yong)的(de)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang),由(you)於(yu)裏(li)氏(shi)硬(ying)度(du)計(ji)對(dui)材(cai)料(liao)的(de)加(jia)工(gong)方(fang)式(shi)、cailiaodehejinyuansuzuchengmingan,erlishiyingdujixinpianzhongchucundeyingduhuansuanbiaobukenengdoumanzuyonghudexuyao,yonghuzaiceshizhong,keyishiyongniheruanjianzuozijizhuanyongdeyingduhuansuanbiao。
四、影響裏氏硬度計測試精度的因素
1、數據換算產生的誤差
裏氏硬度換算為其它硬度時的誤差包括兩個方麵:一(yi)方(fang)麵(mian)是(shi)裏(li)氏(shi)硬(ying)度(du)本(ben)身(shen)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha),這(zhe)涉(she)及(ji)到(dao)按(an)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)試(shi)驗(yan)時(shi)的(de)分(fen)散(san)和(he)對(dui)於(yu)多(duo)台(tai)同(tong)型(xing)號(hao)裏(li)氏(shi)硬(ying)度(du)計(ji)的(de)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)是(shi)比(bi)較(jiao)不(bu)同(tong)硬(ying)度(du)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)所(suo)測(ce)硬(ying)度(du)產(chan)生(sheng)的(de)誤(wu)差(cha),這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)各(ge)種(zhong)硬(ying)度(du)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)之(zhi)一(yi)間(jian)不(bu)存(cun)在(zai)明(ming)確(que)的(de)物(wu)理(li)關(guan)係(xi),並(bing)受(shou)到(dao)相(xiang)互(hu)比(bi)較(jiao)中(zhong)測(ce)量(liang)不(bu)可(ke)靠(kao)影(ying)響(xiang)的(de)原(yuan)因(yin)。
2、特殊材料引起的誤差
存貯在硬度儀中的換算表對下列鋼種可能產生偏差:
所有奧氏體鋼
耐熱工具鋼和萊氏體鉻鋼(工具鋼類)硬質材料會引起彈性模量增加,從而使L值偏低。這類鋼應在橫截麵上進行測試
局部冷卻硬化會引起L值偏高
磁性鋼由於磁場影響,會使L值偏低。
表麵硬化鋼,基體軟,會使L值偏低,當硬化層大於0.8mm時(C型衝擊裝置為0.2mm)則不影響L值。
3、齒輪檢測中的誤差
一般情況下,由於齒麵較小,測試誤差相對較大,對此,用戶可根據情況設計相應的工裝,將有助於減小誤差。
4、材料彈性、塑性的影響
裏氏值除與硬度、強度相關外,更與彈性模量有關,硬度值是材料硬度和塑性的特征參數,因為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,在這方麵當材料的靜態硬度相同,而E值大小不同時,E值低的材料,L值較大
5、熱軋方向造成的誤差
當被測工件係熱軋工藝成型時,如果測試方向與軋製方向一致,會因彈性模量E偏大而造成測試值偏低,故測試方向應垂直於熱軋方向。例如:測圓柱截麵硬度時,應在徑向測試為好。(一般圓柱熱軋方向為軸向)。
6、試樣重量、粗糙度、厚度的影響
7、試件磁性應小於300高斯
8、其它因素的影響
測量管件硬度時須注意:管件注意穩固支撐,測試點應靠近支撐點且與支撐力平行,管壁較薄在管內放入適當芯子。
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