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里氏硬度计的检测原理 氏硬度计是如何工作的

时间:2020-08-11    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
一、里氏硬度计测试基本原理
    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。里氏硬度值以冲击体回跳速度与冲击速度之比来表示。
    计算公式:HL=1000*(VB/VA)
    式中:HL——里氏硬度值
    VB——冲击体回跳速度
    VA——冲击体冲击速度 
二、
里氏硬度计冲击装置
    里氏硬度度有D、DC、D=15、C、G、E、DL七种:
    D:外型尺寸:f20*70mm,重量:75g.通用型,用于大部分硬度测量。
    DC:外型尺寸:f20*86mm,重量:50g。冲击装置很短,主要用于非常局促的地方,例如孔或圆筒内。
    D+15:外型尺寸:f20*162mm,重量:80g。头部细小,用于沟槽或凹入的表面硬度测量。
    C:外型尺寸:f20*141mm,重量:75g。冲击能量最小,用于测小轻、薄部件及表面硬化层。
    G:外型尺寸:f30*254mm,重量:250g。冲击能量大,对测量表面要求低。用于大、厚重及表面较粗糙的锻铸件。
    E:外型尺寸:f20*162,重量80g压头为人造金刚石,用于硬度极高材料的测定。
    DL:外形尺寸:f20*202mm,重量:80g头部更加细小,用于狭窄沟槽及齿轮面硬度的测定。
    三、异型支撑环的使用
    在现场工作中,经常遇到曲面试件,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。四、里氏硬度计的测量范围
根据里氏原理,只要材料具备一定刚性,能形成反弹,就能测出准确的里氏硬度值,但很多材料里氏与其它制式的硬度没有相应的换算关系,因此里氏硬度计目前只装了9种材料的换算表。具体材料如下:钢和铸钢,合金工具钢,灰铸铁,球墨铸铁,铸铝合金,铜锌合金,铜锡合金,纯铜,不锈铜。
对于一些特殊材料的试样,用户可使用公司提供的拟合曲线软件做专用换算表。在实际生产中,使用的金属材料多种多样,由于里氏硬度计对材料的加工方式、材料的合金元素组成敏感,而里氏硬度计芯片中储存的硬度换算表不可能都满足用户的需要,用户在测试中,可以使用拟合软件做自己专用的硬度换算表。
四、影响
里氏硬度计测试精度的因素
    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之一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。



    世界上第一台依据洛氏硬度试验原理设计的,只需要单侧接触试样就可测试金属硬度的洛氏硬度计。依靠磁力将洛氏硬度计测头吸附在钢铁表面,不需要对试样进行支撑。

 


    磁力式洛氏硬度计的原理及用途


    利用磁吸力将洛氏硬度测头固定在钢铁零件表面测试硬度。完全按照洛氏硬度试验原理,试验条件符合中国标准GB/T230.2-2002。


    用于在生产现场快速精确测试大型的、组装的、不可切割及不便移动的钢铁零件本体硬度。


    可测试钢板、钢管、轴类、模具、大锻件及具有合适测量面的大中型热处理零件。


    可测试锅炉、压力容器、压力管道的焊缝硬度。


    可代替精度和可靠性不高的里氏硬度计


    仪器特点


    单侧接触零件即可完成硬度测试,不必移动零件。


    测试操作快速、方便、无损。


    如千分尺一样的读数机构,读数方便、重复性好。


    较高的测试精度,测试误差符合标准GB/T230.2的规定。


    用于现场精确测试钢板、钢管、轴类、模具、大锻件及各种大中型热处理零件、表面淬火及组装设备上的零件,特别适于测试焊缝和热影响区的硬度,用于生产检验和验收检验,可代替精度不高的里氏硬度计。还有可溯源的标准硬度块。经标准洛氏硬度计检验合格的压头。


    用于校验试验力的测力仪可溯源到国家副基准。磁力洛氏硬度计测试快速,方便,稳定性好,重复性好,精度高,只要工件尺寸合适,应优先选用磁力式硬度计。





铝型材硬度一般用韦氏硬度计检测。国家标准GB5237-2004规定6063铝型材硬度应大于8HW,6061铝型材硬度应大于10HW。中国有色金属标准YB/T420-2000规定了铝型材韦氏硬度检测方法。

  用于铝型材检测的W-20型韦氏硬度计是一种小型便携式仪器,用于快速方便地测量铝型材、管材、板材的硬度。特别适用于在生产现场、销售现场或施工现场对铝型材产品进行快速非破坏性的硬度检查。本仪器已通过国家技术监督部门的性能试验,获得计量器具制造许可证。许可证编号:辽制01030012。

  W-20型韦氏硬度计是中国有色金属行业标准YS/T420-2000认可的两种仪器之一,该仪器已应用于国内大多数铝型材厂和许多门窗幕墙企业、铝型材使用单位及工程质检技术监督部门。

  用 途

  1. 确定铝型材有无热处理,检查热处理效果,判定铝型材力学性能是否合格。

  2. 确定铝型材是否为不适当的合金加工而成,判定铝型材合金成分是否合格。

  3. 测量不便送到实验室的过长、过重工件或装配件。

  4. 用于铝型材生产检验、验收检验和质量监督检验。

  主要特点

  1.体积小,重量轻,可单手操作,便于携带。

  2.能测量多种铝型材外形。

  3.操作简单,操作技能对读数无影响。

  4.读数方便,可方便地换算成其它硬度值。

  测量范围

  主要用于测量铝型材和铝合金材料,也可测量铜合金材料。其测量范围相当于:

  铝型材 :24~110HRE

  铜合金 :60~90 HRF

  隔热铝型材

  随着居住环境高档化,新型隔热保温铝型材由国外传到国内。各铝型材生产企业纷纷引进国外隔热断桥穿条设备,国内从事铝型材加工设备的企业也开发出隔热断桥穿条设备。都希望把新型隔热保温铝型材推人市场。隔热铝型材的生产成本比普通铝型材的高,增加了贯穿氧化、喷涂、穿条等工序。通过穿条断桥连接,可以将氧化银白色料与彩色喷涂料,砂面料与着色料相连接;增加铝型材的装饰感

  未来铝型材的五个发展方向

  据有关专家预测,未来铝型材将向五个方面发展:

  1、磨砂面铝型材。磨砂面铝型材避免了光亮的合金型材在建筑装饰中存在一定的环境条件下形成光污染的缺点,其表面细腻柔和,很受市场青睐。但现有磨砂铝型材存在表面砂料不均匀并能看到磨纹的缺点。

  2、多色调表面铝型材。目前铝型材单调的银白色已不能满足与建筑外墙装饰面砖、外墙乳胶漆的配合。新型的铝型材有不锈钢色、香槟色、金黄色等色调,加上彩色玻璃的色彩,能使建筑物装饰效果更理想。

  3、粉末静电喷涂铝型材。粉末静电喷涂铝型材抗腐蚀性能优良,耐碱盐雾能力大大优于氧化着色铝型材。由于这种铝型材的生产采用绿色环保工艺,占地面积小,工艺流程简单,操作方便,节约能源和资源,投资少,见效快,喷涂效率高,应用广,已被世界各个所采用。

  4、等离子体增强电化学表面陶瓷及电泳涂漆铝型材。它具有20多种色调,可根据需要象印花布一样套色,铝型材色彩缤纷,装饰效果极佳。由于铝型材表面是由高密度能量的弧光放电烧结而形成的陶瓷膜层,光洁度高、膜厚而且质密耐腐蚀。该技术已通过中国腐蚀协会与防护学会的鉴定并被确定为阳级氧化的更新换代技术。

  5、电泳涂漆铝型材。电泳涂漆铝型材表面光泽柔和,能抵抗水泥、沙浆、酸雨的侵蚀。



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