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影响里氏硬度计测试精度的几个因素
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发布日期：[2013-03-13] 共阅[4781]次 |
hbzhan内容导读：里氏硬度计是一种测试器材，其原理是随着单片技术的发展，1978年，瑞士人Leeb博士提出了一种全新的测硬方法，它的基本原理是具有一定质量的冲击体在一定的试验力作用下冲击试样表面，测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度，利用电磁原理，感应与速度成正比的电压。
里氏硬度计是在动态力作用下测定金属硬度的，因此影响里氏硬度计测试结果准确性的因素比较多，故对这些因素应以一定的限制，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、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。
2、试件曲率对精度的影响：使用里氏硬度计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。
3、特殊材料引起的误差：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。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。如不进行耦合选择的试样足寸尽可能大，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。
（2）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。对于特殊材料可用以下方法，自己建立对比关系。
（3）所有奥氏体钢，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。
（4）磁性钢，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，里氏硬度计对于模数大于7的齿轮齿面的检测是可以保证度的，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、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）。
6、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，因此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。根据材料的弹性模量合金类型及热处理状态可以对各种材料分类。
7、其它因素的影响对管件测试时需注意以下几点：
（1）管件注意稳固支撑：测试点应靠近支撑点且与支撑力平行
（2）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。
（3）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。另外操作方法、试样制备、探头配置如不正确，也会造成误差。
大家了解完以上影响里氏硬度测量精度的因素，不妨在了解下减少里氏硬度计检测小工件的误差方法，这样将更加能帮助大家的学习。 |
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