里氏硬度计时无损检测仪的一种,主要应用于金属与非金属行业的检测,里氏硬度计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。
那么里氏硬度计在测量时会出现哪些误差呢
1、特殊材料引起的误差
存贮在硬度仪中的换算表对下列钢种可能产生偏差:所有奥氏体钢耐热工具钢和莱氏体铬钢(工具钢类)硬质材料会引起弹性模量增加,从而使L值偏低。这类钢应在横截面上进行测试局部冷却硬化会引起L值偏高磁性钢由于磁场影响,会使L值偏低。
2、齿轮检测中的误差
一般情况下,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,将有助于减小误差。
3、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。
里氏硬度计是一种测试器材,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。
1、数据换算产生的误差
里氏硬度换算为其它硬度时的误差包括两个方面:一方面是里氏硬度计本身测量误差,这涉及到按方法进行试验时的分散和对于多台同型号里氏硬度计的测量误差。另一方面是比较不同硬度试验方法所测硬度产生的误差,这是由于各种硬度试验方法间不存在明确的物理关系,并受到相互比较中测量不可靠影响的原因。
2、特殊材料引起的误差
存贮在硬度仪中的换算表对下列钢种可能产生偏差:
所有奥氏体钢耐热工具钢和莱氏体铬钢(工具钢类)硬质材料会引起弹性模量增加,从而使L值偏低。这类钢应在横截面上进行测试局部冷却硬化会引起L值偏高磁性钢由于磁场影响,会使L值偏低。
表面硬化钢,基体软,会使L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L值。
3、齿轮检测中的误差
一般情况下,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,将有助于减小误差。
4、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,L值较大
5、热轧方向造成的误差
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:测圆柱截面硬度时,应在径向测试为好。(一般圆柱热轧方向为轴向)。
6、试样重量、粗糙度、厚度的影响
7、试件磁性应小于300高斯
8、其它因素的影响
测量管件硬度时须注意:管件注意稳固支撑,测试点应靠近支撑点且与支撑力平行,管壁较薄在管内放入适当芯子。
在现场工作中,经常遇到曲面工件,各种曲面对硬度测试结果影响不同,在正确操作的情况下,冲击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的弹性状态相差显著会使冲击体回弹速度偏低,从而使里氏硬度计里氏硬度示值偏低。因此对试样,建议测量时使用小支撑环。
对于曲率半径更小的试样,建议选用异型支撑环。
里氏硬度计测试曲面工件的要求:
1、对被测试件的一般要求试件表面应洁净,无灰尘,无油污和无氧化皮。
2、对试件表面温度的要求试件表面的温度不能过热,要求温度小于120℃。测试蕞佳温度为4℃-38℃。
3、里氏硬度计对试件表面粗糙度的要求试件表面粗糙度应满足下表的要求,试件表面的粗糙度不但影响测试精度,而且影响冲击球头的使用寿命。
里氏硬度计测试曲面工件的操作方法
(1)将被检测物体应平放于地面,必须保证绝对平稳,不得有任何晃动,被检测位置不得有悬空状态,必要时需加支撑块;
(2)打开硬度计→物体的材料设置→硬度值设置(HRCHRBHB)→硬度检测方向设置→开始硬度检测;
(3)将冲击装置压紧在被测表面并向下按一下,1s后再按硬度计上面凸出的小圆柱,硬度值就会自动显示出来,在这过程中操作人员必须将冲击装置放稳,方向也应与被测面保持垂直状态;
(4)每个检测部位应至少测试3个点,两测试点之间距离应≥3mm,测试完后取平均值做为该部位硬度,并记录,然后进入下一个部位检测;
(5)里氏硬度计测试结果与物体的要求进行比较,达到要求为合格,转入下一道工序;不合格则转入隔离区,记录检测结果
里氏硬度计测量前可先使用随机标准里氏硬度块对仪器进行检验,其示值误差及重复性应不大于表5的规定。注:随机硬度块的数值是用标定过的里氏硬度计,在其上垂直向下测定5次,取其算术平均值作为随机硬度块的硬度值。如该值超标,可以使用用户校准功能进行校准。