如何正確應(yīng)用里氏硬度計測量技術(shù)
里氏硬度測試技術(shù)是國際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發(fā)展的一種技術(shù),依據(jù)里氏硬度理論制造的里氏硬度儀改變了傳統(tǒng)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(chǎn)現(xiàn)場直接對工件進(jìn)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(shù)已有初步發(fā)展,為了推廣這一先進(jìn)技術(shù),參照國際標(biāo)準(zhǔn),機械工業(yè)部已頒布了"里氏硬度儀技術(shù)條件ZBN7l010-90",國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)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(tài)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(xiàn)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(fù)雜的工件都能容易地檢測。
三、里氏硬度的相關(guān)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(guān).而材料的不同所對應(yīng)的彈性模量也不同所以里氏硬度儀是按材料種類進(jìn)行分類測試的。
四、里氏硬度與其它硬度的轉(zhuǎn)換
里氏硬度值與其它硬度值(HRC、HRB、HB、HV、HSD)之間有對應(yīng)關(guān)系.因此可將里氏值(HL)轉(zhuǎn)換成其它硬度值.里氏硬度儀可通過機內(nèi)微電腦進(jìn)行自動轉(zhuǎn)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(xiàn)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(xiàn)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(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:
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(zhì)量及剛性以保證在重建過程中不產(chǎn)生位移或彈動,質(zhì)量應(yīng)符
合如下要求:沖擊裝置類型試樣質(zhì)量(Kg)
穩(wěn)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(yīng)有足夠的厚度,最小厚度應(yīng)符合如下要求:沖擊裝置類型試樣最小厚度(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(yīng)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(yīng)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(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、每個測量點間距應(yīng)大于3~4mm,不可在同一點上重復(fù)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。