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技術(shù)文章

淺談里氏硬度計應(yīng)用和檢測

閱讀：257發(fā)布時間：2022-2-9

1　引言
里氏硬度計越來越被廣泛應(yīng)用。作為一名檢定員，只有了解里氏硬度計的產(chǎn)品型號、組成、工作原理以及它的特點，并注意掌握檢測過程中應(yīng)該注意的事項，才能保證里氏硬度計示值準(zhǔn)確的檢測。
2　里氏硬度計概況
里氏硬度計由沖擊裝置和顯示裝置兩部分組成。國內(nèi)產(chǎn)品一般是沖擊裝置和顯示裝置通過一根數(shù)據(jù)傳輸電纜連接而成，而國外生產(chǎn)的里氏硬度計通常顯示裝置和沖擊裝置是一個整體，顯示裝置在沖擊裝置上。常見沖擊裝置類型有D型、DC型、D+15型、G型、E型、C型、DL型。不同的沖擊裝置用途也不同，見表1。
表1
沖擊裝置的類型主　要　用　途D 大部分硬度測量
DC
空間狹小的場合測量，例如孔內(nèi)、圓柱筒內(nèi)或在已組裝的機(jī)械內(nèi)部測量
D+15 溝槽內(nèi)或凹入的表面硬度測量
G *硬度、碳化物含量高的工具鋼硬度測量
E 鍛件、鑄件及表面粗糙工件測量
C表面硬化了的部件，表面覆蓋層，薄壁工件硬度測量
DL 工件深部凹槽、狹小孔底或齒輪根部測量
3　工作原理
里氏硬度計是一種動態(tài)硬度試驗法，它是根據(jù)彈性沖擊原理制成的，其基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體（碳化鎢或金剛石球頭）在一定的試驗力作用下沖擊試樣表面，測量沖擊體距試樣表面1mm處的沖擊速度與回跳速度，再利用電磁原理，感應(yīng)與速度成正比的電壓。里氏硬度值以沖擊體回跳速度與沖擊速度之比來表示：
HL=1000×
式中：HL—里氏硬度值
vR —沖擊體回跳速度
vA —沖擊體沖擊速度
但現(xiàn)在的里氏硬度計一般是固定沖擊速度，只采集反彈速度，這樣簡化了儀器的工作過程，降低了成本。
4　與其他硬度計的區(qū)別
1）布、洛、維硬度計是靜載測試法，考察的是材料的塑性變形，通過檢測壓痕的大小或深度，得到其硬度值，而里氏硬度計、肖氏硬度計都屬動載測試法，考察的是材料的彈性變形，通過采集沖擊體的反彈速度和沖擊速度得到里氏硬度值和采集反彈垂直高度得到肖氏硬度值。
2）通常使用的布、洛、維硬度計，由于體積龐大，不利于現(xiàn)場檢測，而里氏硬度計體積小，可以進(jìn)行現(xiàn)場檢測，尤其大、重型儀器設(shè)備有時只能用里氏硬度計進(jìn)行。
3）通常使用的布、洛、維、肖硬度計要求檢測方向垂直向下，而里氏硬度計通過速度修正，可以在任意方向上使用。
4）里氏硬度計可以通過機(jī)內(nèi)微電腦與其他硬度值（HRC、HRB、HB、HV、HSD）進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而其他硬度計沒有此項功能。
5　示值檢定和注意事項問題
5.1　里氏硬度計的示值檢定
根據(jù)JJG747-1999《里氏硬度計》檢定規(guī)程，示值檢定方法是將標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度計放置在穩(wěn)固的水平工作2008/6 總第208期國內(nèi)統(tǒng)一刊號CN31-1424／TB29臺上，沖擊裝置垂直于硬度塊，對5個不同位置上各測定1次，計算出里氏硬度算術(shù)平均值，并要求兩個沖擊壓痕中心距離不得小于4mm，沖擊點中心至塊的邊緣距離不得小于8mm。示值誤差δ按下式計算：
δ=Hm-H
式中：H —標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度值；
Hm—5點硬度測定的算術(shù)平均值
5.2　檢定過程中應(yīng)注意的問題
1）啟動里氏硬度計開關(guān)按紐，若顯示器不顯示或顯示屏閃爍時，很可能里氏硬度計沒有電或電不足，這時應(yīng)關(guān)機(jī)，對里氏硬度計充電以后再進(jìn)行檢測。
2）檢定里氏硬度計，應(yīng)該針對不同的沖擊裝置選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊進(jìn)行檢測。原因如下：
a. 對于沖擊裝置為DC型、D+15型、E型、C型、DL型的硬度計，雖然可以用HLD里氏硬度塊進(jìn)行檢測，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊HLD值的多少，通過查JJG747-1999附錄B或查JB/T9378-2001《里氏硬度計》的標(biāo)準(zhǔn)，得到相應(yīng)硬度值，與檢測結(jié)果比較，得到里氏硬度計的示值誤差。但是這樣檢測除了正常的檢測誤差外，還會增加數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的誤差，因為不同的沖擊裝置，它的沖擊體的質(zhì)量、沖擊能量、沖擊體的球頭頂端材質(zhì)不一定一樣，會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。
b. 沖擊裝置為G型的里氏硬度計，一定要用HLG標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊進(jìn)行檢測，不能用HLD標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊，因為G型沖擊裝置的沖擊體的質(zhì)量和沖擊能量要比其他型號規(guī)格的沖擊裝置的質(zhì)量和沖擊能量大得多。
這就是為什么HLG標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊要比HLD里氏硬度塊重得多的原因。

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