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博士首次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。
应用
机床导轨,汽车底盘的硬度检测
已安装的机械或长久性组装部件
模具型腔等试验空间很狭小的工件
大型工件大范围内多处测量部位的快速检验
压力容器、汽轮发电机及其它设备失效分析
轴承及其它零件生产流水线
金属材料仓库的材料区分
热处理工件的质量控制
要求对测试结果的正规原始记录
可实现六种硬度(HL、HRB、HRC、HB、HV、HS)间的相互转换及硬度与抗拉强度间的相互转换
可显示测量值、平均值、冲击方向、测试次数、硬度制等信息,显示信息丰富。
里氏硬度计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。
里氏硬度计的测量误差
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。
常使用的硬度计有洛氏硬度计(台式)与里氏硬度计(便携式)常用的硬度单位为洛氏HRC、布氏HB、维氏HV。
洛式硬度计HR(台式硬度计)
洛氏硬度试验方法是用一个顶角为120度的金刚石圆锥休或直径为1.59/3.18mm的钢球,在一定的载荷压入被测材料表面,由压痕深度求出材料硬度。根据材料硬度不同,可分为三种不同的标度来表示HRA、HRB、HRC。
HRA是采用60Kg载荷和钻石锥压入器求的硬度,用于硬度极高的材料。例如:硬质合金。
HRB是采用100Kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球求得的硬度,用于硬度较低的材料。例如:退火钢、铸铁等、合金铜。
HRC是采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料。例如:淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。
维氏硬度HV(主要是针对表面硬度测量)
适用于显微镜分析。以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用测量压痕对角线长度,它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。
里氏硬度HL(便携式硬度计)
里氏硬度是一种动态硬度试验法。硬度传感器的冲击体在与被测工件冲击过程中,距工件表面1mm时的反弹速度与冲击速度的比值乘以1000,定义为里氏硬度值。