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技術(shù)文章

影響里氏硬度計(jì)測試精度的常見因素
影響里氏硬度計(jì)測試精度的常見因素

 由于里氏硬度計(jì)是在動(dòng)態(tài)力作用下測定金屬硬度的，所以影響測試結(jié)果準(zhǔn)確性的因素比較多，故應(yīng)對這些因素如以一定的限制，主要包括 : 試驗(yàn)條件、試驗(yàn)對象、操作技術(shù)和數(shù)據(jù)處理等幾個(gè)關(guān)健環(huán)節(jié)，下面將就一些具體問題探討一下：
 
 1、試件曲率對精度的影響，
 在現(xiàn)場工作中，經(jīng)常遇到曲面的試件，各種曲面對硬度測試結(jié)果的影響不同，在正確操作的情況下，沖擊體落在試件表面瞬間的位置與平面試件相同，故通用支撐環(huán)即可。但當(dāng)曲率小到一定尺寸時(shí)，由于平面條件的變形和彈性狀態(tài)相差顯著，會(huì)使沖頭回彈速度偏低，從而使里氏硬度示值偏低。
 
 2、數(shù)據(jù)換算產(chǎn)生的誤差
 里氏硬度換算為其他硬度時(shí)的誤差包括兩個(gè)方面，一方面是里氏硬度本身測量誤差，里氏硬度換算為其他硬度時(shí)的誤差包括兩個(gè)方面，一方面是里氏硬度本身測量誤差，這涉及到 按同一方法重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的分散和對于多臺(tái)同型號里氏硬度計(jì)的誤差。另一方面是比較不同硬度試驗(yàn)方法所測硬度產(chǎn)生的誤差，這是由于各種硬度方法之間不存在明確的物理關(guān)系，并受到相互比較中測量不可靠性影響的原因。 本儀器的硬度換算是自動(dòng)完成的，故可用布氏、洛氏、維氏、肖氏硬度標(biāo)準(zhǔn)塊直接確定 硬度儀的換算誤差。
 
 3、特殊材料引起為誤差
 存儲(chǔ)在硬度儀中的換算表對以下鋼種可能產(chǎn)生偏差：
 ◆高合金鋼
 ◆奧氏體鋼
 ◆在高速鋼中，耐熱工具鋼和萊氏體鉻鋼（工具鋼類）硬質(zhì)材料 （萊氏體碳 化物），例如 M7C3 和 M6C 會(huì)引起彈性模量增加，從而使 HL 值偏低。這類鋼應(yīng)在橫截面上進(jìn)行測試、
 ◆局部冷卻硬化，例如由于切割或不適當(dāng)?shù)脑嚇又苽湟矔?huì)引起HL值偏高磁性鋼
 ◆在檢驗(yàn)磁性材料硬度時(shí)，由于磁場影響，會(huì)使 HL 值偏低，如磁場較強(qiáng)，建議不用此種測試方法
 ◆表面產(chǎn)生硬化的材料，經(jīng)表面處理的鋼，由于基體軟，會(huì)使 HL 值偏低，當(dāng)硬化層大于 0.8mm 時(shí) (C 型沖擊裝置為 0.2mm) ，則不影響 HL 值。 對于特殊材料可用以下方法，自己建立對比關(guān)系。
 
 ◆試驗(yàn)面須仔細(xì)制備
 ◆如不進(jìn)行耦合，選擇的試樣足寸盡可能大
 ◆試樣硬度在硬度儀換算范圍內(nèi)
 ◆用相應(yīng)測量范圍的硬度塊檢查靜態(tài)硬度計(jì)準(zhǔn)確性
 ◆在試樣上用靜態(tài)硬度計(jì)測三個(gè)點(diǎn)，并在壓痕周圍用里氏變度儀測五個(gè)值，取其平均值。比較兩種方法測出的硬度值即可得出誤差范圍。也可用一組不同硬度試樣用上述方法繪出換算曲線。
 
 4、齒輪檢測的誤差
 一般情況下，里氏硬度計(jì)對于模數(shù)大于 7 的齒輪齒面的檢測是可以保證**度的，但齒輪模數(shù)小于 7 時(shí)，由于齒面較小；測試誤差相對較大，對此，用戶可根據(jù)情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝，將有利于減小誤差。
 
 5、材料彈性、塑性的影響
 里氏值除與硬度、強(qiáng)度相關(guān)外，更與彈性模量有關(guān)，硬度值是材料硬度和塑性的特征參數(shù)，因?yàn)閮烧叩某煞质枪餐瑴y定的。 在彈性部分，首先明顯受 E 模量影響，在這方面當(dāng)材料的靜態(tài)硬度相同，而 E 值大小不同時(shí)。E 值低的材料， HL 值較大。根據(jù)材料的彈性模量。合金類型及熱處理狀態(tài)可以對各種材料分類。
 
 6、熱軋方向造成構(gòu)誤差
 當(dāng)被測工件系熱軋工藝成型時(shí)，如果測試方向與軋制方向一致，會(huì)因彈性模量 "E" 偏大而造成測試值偏低，故測試方向應(yīng)垂直于熱軋方向。例如：測圓柱件截面硬度時(shí)，應(yīng)在徑向測試為好 ( 一般圓柱件熱軋方向?yàn)檩S向 ) 。
 
 7、其它因素的影響，對管件測試時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：
 ◆管件注意穩(wěn)固支撐
 ◆測試點(diǎn)應(yīng)靠近支撐點(diǎn)且與支撐力平行
 ◆管壁較薄時(shí)在管內(nèi)放入適當(dāng)芯子
 在熱處理過程中，有時(shí)會(huì)造成金屬材質(zhì)發(fā)生改變（如 20Cr 鋼經(jīng)滲碳 - 淬火后由合金結(jié)構(gòu)鋼變成低合金工具鋼），在此情況下，應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)慕饘俨?br />  工件本身的硬度離散性也造成試值誤差，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析硬度分布，合理解釋試值誤差。操作方法、試樣制備、探頭配置如不正確，也會(huì)造成誤差。
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