维氏硬度计常见故障与调修 如何挑选购买氏硬度计

维氏硬度计常见故障与调修
硬度计的种类较多，在工矿企事业和科研单位中应用普遍的以金属洛氏、布氏、维氏硬度计为主，其中金属洛氏和金属布氏硬度计相对于金属维氏硬度计结构简单。常见故障的调修并不是很困难。下面就金属维氏硬度计常见故障调修介绍如下。
　　根据多年来的工作实践，在检定和修理工作开始前应先从调整工作台的水平入手，然后观察主轴、杠杆、升降丝杆、缓冲机构及测量装置是否正常、灵活。保证对设备性能有一基本了解。然后再针对出现的情况逐一解决。
(1)加荷指示灯、测量显微镜灯不亮
　　首先检查电源是否接好，然后检查开关、灯泡等。如排除这些因素后还不亮，就要看看负荷是否全部加上或簧片开关是否正常。排除之后仍不正常，就必须从线路(电路)入手逐步排查。
(2)测量显微镜内浑浊，看不到或看不清压痕
　　这应从调整显微镜焦距和灯光入手，调整之后仍不清楚，则应分别转动物镜和目镜，并分别移动镜内带虚线、实线、刻线的三块平镜，仔细观察问题出在哪一块镜面上，然后卸下，用长纤脱脂棉沾无水酒精擦洗干净，按相反顺序装好后观测，如仍未解决，则送修或更换测微显微镜。
(3)压痕不在视场内或稍转动工作台，压痕位置变化很大
　　出现这种情况的原因是由于压头、测量显微镜、工作台三者轴心不同造成的。由于压头固定在工作轴底端，因此按以下顺序分别调整。①调整主轴下端的活动间隙，以导向座下端面不直接接触主轴锥面为准；②调整转轴侧面螺钉使工作轴和主轴同(轴)心，调好后，在试块上压出一压痕，观察其在显微镜中位置，并记录；③轻轻转动工作台(保证试块在工作台上不移动)在显微镜下找出试块上不转动的一个点，此点即为工作台轴心；④稍松开升降丝杆压板上的螺钉和底部螺丝，轻移整个升降丝杆，使工作台轴心与测量显微镜中记下压痕的位置重合，然后固紧压板螺钉和调整螺丝，压出一压痕相互对照。重复以上步骤，直至完全重合为止。
(4)检定时示值超差的原因及解决办法
　　①测量显微镜标尺不准。用标准测微尺进行检查。如不准可送修或更换。
　　②金刚石压头缺损。用80倍立体显微镜观察，看其是否符合金刚石压头检定规程规定。如有缺损更换压头。
　　③负(载)荷超出规程要求或负荷不稳，用小负荷三等标准测力计检查。如负荷超出要求(±1.0%)但方向一致，这种情况是杠杆比例发生变化，可松开主轴保护帽，转动力点触头，调整载荷(杠杆比)，调整好后固紧。如载荷不稳，可能是力点刀刃变钝、支点钢球磨损或工作轴与主轴不同心、工作轴内有较大摩擦等原因造成。这时检查刀刃及钢球，如变钝或磨损，应修整或更换。检查工作轴并清洗，一定要注意配齐轴周钢球，同(轴)心的调整见步骤3。
(5)加荷时有冲击现象
　　这种情况的发生与缓冲器油太少或油太脏有关。加满油或清洗缓冲器后一般就可解决。 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。
五、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。

里氏硬度计工作原理

 

里氏硬度计工作原理
用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面，用冲头在距离试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度之比计算出的数值就是里氏硬度。里氏硬度计实际上是肖氏硬度计的改进型，它们测定的都是冲击体在试样表面经试样塑性变形消耗能量后的剩余能量。 

里氏硬度的计算公式如下：  

HL=1000×UR/UA  

式中：HL　————里氏硬度符号 

UA ————球头的冲击速度，m/s； 

UR ————球头的反弹速度，m/s。  

里氏硬度计特点 

里氏硬度计仪器轻巧，测试简便，快速，读数方便，适于检测硬度范围很宽的金属材料，并且可以从不同方向进行测试，非常适于在现场对大型工件、组装件进行硬度测试，里氏硬度计比肖氏硬度计有了很大的技术进步。 

里氏硬度计的缺点是这种试验方法在国际上还没有被普遍接受，迄今还没有被国际标准化组织（ISO）采纳，试验数据在国际上还缺乏来自独立的第三方或国际组织方面的监督与复核。 

里氏硬度试验要求试样有一定的质量和厚度，不适于测试小工件。  

里氏硬度计主要用于在现场快速测试大型的、组装的、不便移动的、不允许切割试样的工件，用于测试大型模具、大型锻造件、铸造件，可以灵活地测试大型工件不同部位的硬度，里氏硬度计是大型工件硬度测试上非常有效实用的检测手段，在国内里氏硬度计有取代肖氏硬度计的趋势。 

里氏硬度计不能测试表面硬化工件，通过耦合的办法测试小零件往往是不可靠的，目前有被误导测试小零件的倾向。对于中、小零件应尽量采用国际上通用的静态硬度测试方法。里氏硬度计试验与肖氏硬度试验相同，里氏硬度试验结果的比较也是仅限于弹性模量相同或相近的材料。 

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