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里氏硬度计-影响里氏硬度计测试精度的几个问题

 里氏硬度计-影响里氏硬度计测试精度的几个问题

由于里氏硬度仪是在动态力作用下测定金属硬度的,所以影响测试结果准确性的因素比较多,故应对这些因素如以一定的限制,主要包括: 试验条件、试验对象、操作技术和数据处理等几个关健环节,下面将就一些具体问题探讨一下: 
1、 试件曲率对精度的影响, 
    在现场工作中,经常遇到曲面的试件,各种曲面对硬度测试结果的影响不同,在正确操作的情况下,冲击体落在试件表面瞬间的位置与平面试件相同,故通用支撑环即可。但当曲率小到一定尺寸时,由于平面条件的变形和弹性状态相差显著,会使冲头回弹速度偏低,从而使里氏硬度示值偏低。 
2、数据换算产生的误差 
     里氏硬度换算为其他硬度时的误差包括两个方面,一方面是里氏硬度本身测量误差,这涉及到按同一方法重复进行试验时的分散,和对于多台同型号里氏硬度计的误差;另一方面是比较不同硬度试验方法所测硬度产生的误差,这是由于各种硬度方法之间不存在明确的物理关系,并受到相互比较中测量不可靠性影响的原因。 
     本仪器的硬度换算是自动完成的,故可用布氏、洛氏、维氏、肖氏硬度标准块直接确定硬度仪的换算误差。 
3、特殊材料引起为误差 
    存储在硬度仪中的换算表对以下钢种可能产生偏差: 
(1)、高合金钢 
◆所有奥氏体钢 
◆在高速钢中,耐热工具钢和莱氏体铬钢(工具钢类)硬质材料(莱氏体碳化物,例如M7C3和M6C会引起弹性模量增加,从而使HL值偏低。这类钢应在横截面上进行测试。 
◆局部冷却硬化,例如由于切割或不适当的试样制备也会引起HL值偏高。 
(2)、磁性钢 
◆在检验磁性材料硬度时,由于磁场影响,会使HL值偏低,如磁场较强,建议不用此种测试方法。 
(3)、表面硬化钢 
◆表面产生硬化的材料,尤其是经表面处理的钢,由于基体软,会使HL值偏低,当硬化层大于0.8mm时(C型冲击装置为0.2mm),则不影响HL值。 
(4)、对于特殊材料可用以下方法,自己建立对比关系。 
◆试验面必须仔细制备 
◆如不进行耦合,选择的试样足寸尽可能大 
◆试样硬度在硬度仪换算范围内 
◆用相应测量范围的硬度块检查静态硬度计准确性。 
◆在试样上用静态硬度计测三个点,并在压痕周围用里氏变度仪测五个值,取其平均值。比较两种方法测出的硬度值即可得出误差范围。也可用一组不同硬度试样用上述方法绘出换算曲线。 
4、齿轮检测的误差 
     一般情况下,里氏硬度仪对于模数大于7的齿轮齿面的检测是可以保证精确度的,但齿轮模数小于7时,由于齿面较小;测试误差相对较大,对此,用户可根据情况设计相应的工装,将有利于减小误差。 
5、材料弹性、塑性的影响 
    里氏值除与硬度、强度相关外,更与弹性模量有关,硬度值是材料硬度和塑性的特征参数,因为两者的成分必然是共同测定的。 在弹性部分,首先明显受E模量影响,在这方面当材料的静态硬度相同,而E值大小不同时。E值低的材料,HL值较大。 
6、热轧方向造成构误差 
     当被测工件系热轧工艺成型时,如果测试方向与轧制方向一致,会因弹性模量'E'偏大而造成测试值偏低,故测试方向应垂直于热轧方向。例如:测圆柱件截面硬度时,应在径向测试为好(一般圆柱件热轧方向为轴向)。 
7、其它因素的影响 
    对管件测试时需注意以下几点: 
◆管件注意稳固支撑 
◆测试点应靠近支撑点且与支撑力平行 
◆管壁较薄时在管内放入适当芯子 
     在热处理过程中,有时会造成金属材质发生改变(如20Cr钢经渗碳-淬火后由合金结构钢变成低合金工具钢),在此情况下,应注意选择适当的金属材料。 
    工件本身的硬度离散性也造成试值误差,应根据经验分析硬度分布,合理解释试值误差。操作方法、试样制备、探头配置如不正确,也会造成误差。

    总之:所有硬度机都不是万能的、不是能够解决所有问题、完美无瑕的!而便携式里氏硬度计,测值简易、痕迹小、硬度值测量广泛、携带方便,不受空间、方位等限制,是台式硬度机的有益补充和扩展!在模具,轧辊、容器制造、锻压等行业大有蔓延的趋势,不可忽视其流行的作用!

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