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里氏硬度計(jì)的檢測(cè)原理 氏硬度計(jì)是如何工作的

時(shí)間:2020-08-11    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
一、里氏硬度計(jì)測(cè)試基本原理
    隨著單片技術(shù)的發(fā)展,1978年,瑞士人Leeb博士首次提出了一種全新的測(cè)硬方法,它的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面,測(cè)量沖擊體距試樣表面1mm處的沖擊速度與回跳速度,利用電磁原理,感應(yīng)與速度成正比的電壓。里氏硬度值以沖擊體回跳速度與沖擊速度之比來表示。
    計(jì)算公式:HL=1000*(VB/VA)
    式中:HL——里氏硬度值
    VB——沖擊體回跳速度
    VA——沖擊體沖擊速度 
二、
里氏硬度計(jì)沖擊裝置
    里氏硬度度有D、DC、D=15、C、G、E、DL七種:
    D:外型尺寸:f20*70mm,重量:75g.通用型,用于大部分硬度測(cè)量。
    DC:外型尺寸:f20*86mm,重量:50g。沖擊裝置很短,主要用于非常局促的地方,例如孔或圓筒內(nèi)。
    D+15:外型尺寸:f20*162mm,重量:80g。頭部細(xì)小,用于溝槽或凹入的表面硬度測(cè)量。
    C:外型尺寸:f20*141mm,重量:75g。沖擊能量最小,用于測(cè)小輕、薄部件及表面硬化層。
    G:外型尺寸:f30*254mm,重量:250g。沖擊能量大,對(duì)測(cè)量表面要求低。用于大、厚重及表面較粗糙的鍛鑄件。
    E:外型尺寸:f20*162,重量80g壓頭為人造金剛石,用于硬度極高材料的測(cè)定。
    DL:外形尺寸:f20*202mm,重量:80g頭部更加細(xì)小,用于狹窄溝槽及齒輪面硬度的測(cè)定。
    三、異型支撐環(huán)的使用
    在現(xiàn)場(chǎng)工作中,經(jīng)常遇到曲面試件,各種曲面對(duì)硬度測(cè)試結(jié)果影響不同,在正確操作的情況下,沖擊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的彈性狀態(tài)相差顯著會(huì)使沖擊體回彈速度偏低,從而使里氏硬度示值偏低。因此對(duì)試樣,建議測(cè)量時(shí)使用小支撐環(huán)。對(duì)于曲率半徑更小的試樣,建議選用異型支撐環(huán)。四、里氏硬度計(jì)的測(cè)量范圍
根據(jù)里氏原理,只要材料具備一定剛性,能形成反彈,就能測(cè)出準(zhǔn)確的里氏硬度值,但很多材料里氏與其它制式的硬度沒有相應(yīng)的換算關(guān)系,因此里氏硬度計(jì)目前只裝了9種材料的換算表。具體材料如下:鋼和鑄鋼,合金工具鋼,灰鑄鐵,球墨鑄鐵,鑄鋁合金,銅鋅合金,銅錫合金,純銅,不銹銅。
對(duì)于一些特殊材料的試樣,用戶可使用公司提供的擬合曲線軟件做專用換算表。在實(shí)際生產(chǎn)中,使用的金屬材料多種多樣,由于里氏硬度計(jì)對(duì)材料的加工方式、材料的合金元素組成敏感,而里氏硬度計(jì)芯片中儲(chǔ)存的硬度換算表不可能都滿足用戶的需要,用戶在測(cè)試中,可以使用擬合軟件做自己專用的硬度換算表。
四、影響
里氏硬度計(jì)測(cè)試精度的因素
    1、數(shù)據(jù)換算產(chǎn)生的誤差
    里氏硬度換算為其它硬度時(shí)的誤差包括兩個(gè)方面:一方面是里氏硬度本身測(cè)量誤差,這涉及到按方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的分散和對(duì)于多臺(tái)同型號(hào)里氏硬度計(jì)的測(cè)量誤差。另一方面是比較不同硬度試驗(yàn)方法所測(cè)硬度產(chǎn)生的誤差,這是由于各種硬度試驗(yàn)方法之一間不存在明確的物理關(guān)系,并受到相互比較中測(cè)量不可靠影響的原因。
    2、特殊材料引起的誤差
    存貯在硬度儀中的換算表對(duì)下列鋼種可能產(chǎn)生偏差:
    所有奧氏體鋼
    耐熱工具鋼和萊氏體鉻鋼(工具鋼類)硬質(zhì)材料會(huì)引起彈性模量增加,從而使L值偏低。這類鋼應(yīng)在橫截面上進(jìn)行測(cè)試
    局部冷卻硬化會(huì)引起L值偏高
    磁性鋼由于磁場(chǎng)影響,會(huì)使L值偏低。
    表面硬化鋼,基體軟,會(huì)使L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L值。
    3、齒輪檢測(cè)中的誤差
    一般情況下,由于齒面較小,測(cè)試誤差相對(duì)較大,對(duì)此,用戶可根據(jù)情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝,將有助于減小誤差。
    4、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)閮烧叩某煞直厝皇枪餐瑴y(cè)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,L值較大
    5、熱軋方向造成的誤差
當(dāng)被測(cè)工件系熱軋工藝成型時(shí),如果測(cè)試方向與軋制方向一致,會(huì)因彈性模量E偏大而造成測(cè)試值偏低,故測(cè)試方向應(yīng)垂直于熱軋方向。例如:測(cè)圓柱截面硬度時(shí),應(yīng)在徑向測(cè)試為好。(一般圓柱熱軋方向?yàn)檩S向)。
    6、試樣重量、粗糙度、厚度的影響
    7、試件磁性應(yīng)小于300高斯
    8、其它因素的影響
測(cè)量管件硬度時(shí)須注意:管件注意穩(wěn)固支撐,測(cè)試點(diǎn)應(yīng)靠近支撐點(diǎn)且與支撐力平行,管壁較薄在管內(nèi)放入適當(dāng)芯子。



    世界上第一臺(tái)依據(jù)洛氏硬度試驗(yàn)原理設(shè)計(jì)的,只需要單側(cè)接觸試樣就可測(cè)試金屬硬度的洛氏硬度計(jì)。依靠磁力將洛氏硬度計(jì)測(cè)頭吸附在鋼鐵表面,不需要對(duì)試樣進(jìn)行支撐。

 


    磁力式洛氏硬度計(jì)的原理及用途


    利用磁吸力將洛氏硬度測(cè)頭固定在鋼鐵零件表面測(cè)試硬度。完全按照洛氏硬度試驗(yàn)原理,試驗(yàn)條件符合中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T230.2-2002。


    用于在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)快速精確測(cè)試大型的、組裝的、不可切割及不便移動(dòng)的鋼鐵零件本體硬度。


    可測(cè)試鋼板、鋼管、軸類、模具、大鍛件及具有合適測(cè)量面的大中型熱處理零件。


    可測(cè)試鍋爐、壓力容器、壓力管道的焊縫硬度。


    可代替精度和可靠性不高的里氏硬度計(jì)。


    儀器特點(diǎn)


    單側(cè)接觸零件即可完成硬度測(cè)試,不必移動(dòng)零件。


    測(cè)試操作快速、方便、無損。


    如千分尺一樣的讀數(shù)機(jī)構(gòu),讀數(shù)方便、重復(fù)性好。


    較高的測(cè)試精度,測(cè)試誤差符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T230.2的規(guī)定。


    用于現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)試鋼板、鋼管、軸類、模具、大鍛件及各種大中型熱處理零件、表面淬火及組裝設(shè)備上的零件,特別適于測(cè)試焊縫和熱影響區(qū)的硬度,用于生產(chǎn)檢驗(yàn)和驗(yàn)收檢驗(yàn),可代替精度不高的里氏硬度計(jì)。還有可溯源的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度計(jì)檢驗(yàn)合格的壓頭。


    用于校驗(yàn)試驗(yàn)力的測(cè)力儀可溯源到國(guó)家副基準(zhǔn)。磁力洛氏硬度計(jì)測(cè)試快速,方便,穩(wěn)定性好,重復(fù)性好,精度高,只要工件尺寸合適,應(yīng)優(yōu)先選用磁力式硬度計(jì)。





鋁型材硬度一般用韋氏硬度計(jì)檢測(cè)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5237-2004規(guī)定6063鋁型材硬度應(yīng)大于8HW,6061鋁型材硬度應(yīng)大于10HW。中國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)YB/T420-2000規(guī)定了鋁型材韋氏硬度檢測(cè)方法。

  用于鋁型材檢測(cè)的W-20型韋氏硬度計(jì)是一種小型便攜式儀器,用于快速方便地測(cè)量鋁型材、管材、板材的硬度。特別適用于在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、銷售現(xiàn)場(chǎng)或施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋁型材產(chǎn)品進(jìn)行快速非破壞性的硬度檢查。本儀器已通過國(guó)家技術(shù)監(jiān)督部門的性能試驗(yàn),獲得計(jì)量器具制造許可證。許可證編號(hào):遼制01030012。

  W-20型韋氏硬度計(jì)是中國(guó)有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T420-2000認(rèn)可的兩種儀器之一,該儀器已應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大多數(shù)鋁型材廠和許多門窗幕墻企業(yè)、鋁型材使用單位及工程質(zhì)檢技術(shù)監(jiān)督部門。

  用 途

  1. 確定鋁型材有無熱處理,檢查熱處理效果,判定鋁型材力學(xué)性能是否合格。

  2. 確定鋁型材是否為不適當(dāng)?shù)暮辖鸺庸ざ?,判定鋁型材合金成分是否合格。

  3. 測(cè)量不便送到實(shí)驗(yàn)室的過長(zhǎng)、過重工件或裝配件。

  4. 用于鋁型材生產(chǎn)檢驗(yàn)、驗(yàn)收檢驗(yàn)和質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)。

  主要特點(diǎn)

  1.體積小,重量輕,可單手操作,便于攜帶。

  2.能測(cè)量多種鋁型材外形。

  3.操作簡(jiǎn)單,操作技能對(duì)讀數(shù)無影響。

  4.讀數(shù)方便,可方便地?fù)Q算成其它硬度值。

  測(cè)量范圍

  主要用于測(cè)量鋁型材和鋁合金材料,也可測(cè)量銅合金材料。其測(cè)量范圍相當(dāng)于:

  鋁型材 :24~110HRE

  銅合金 :60~90 HRF

  隔熱鋁型材

  隨著居住環(huán)境高檔化,新型隔熱保溫鋁型材由國(guó)外傳到國(guó)內(nèi)。各鋁型材生產(chǎn)企業(yè)紛紛引進(jìn)國(guó)外隔熱斷橋穿條設(shè)備,國(guó)內(nèi)從事鋁型材加工設(shè)備的企業(yè)也開發(fā)出隔熱斷橋穿條設(shè)備。都希望把新型隔熱保溫鋁型材推人市場(chǎng)。隔熱鋁型材的生產(chǎn)成本比普通鋁型材的高,增加了貫穿氧化、噴涂、穿條等工序。通過穿條斷橋連接,可以將氧化銀白色料與彩色噴涂料,砂面料與著色料相連接;增加鋁型材的裝飾感

  未來鋁型材的五個(gè)發(fā)展方向

  據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè),未來鋁型材將向五個(gè)方面發(fā)展:

  1、磨砂面鋁型材。磨砂面鋁型材避免了光亮的合金型材在建筑裝飾中存在一定的環(huán)境條件下形成光污染的缺點(diǎn),其表面細(xì)膩柔和,很受市場(chǎng)青睞。但現(xiàn)有磨砂鋁型材存在表面砂料不均勻并能看到磨紋的缺點(diǎn)。

  2、多色調(diào)表面鋁型材。目前鋁型材單調(diào)的銀白色已不能滿足與建筑外墻裝飾面磚、外墻乳膠漆的配合。新型的鋁型材有不銹鋼色、香檳色、金黃色等色調(diào),加上彩色玻璃的色彩,能使建筑物裝飾效果更理想。

  3、粉末靜電噴涂鋁型材。粉末靜電噴涂鋁型材抗腐蝕性能優(yōu)良,耐堿鹽霧能力大大優(yōu)于氧化著色鋁型材。由于這種鋁型材的生產(chǎn)采用綠色環(huán)保工藝,占地面積小,工藝流程簡(jiǎn)單,操作方便,節(jié)約能源和資源,投資少,見效快,噴涂效率高,應(yīng)用廣,已被世界各個(gè)所采用。

  4、等離子體增強(qiáng)電化學(xué)表面陶瓷及電泳涂漆鋁型材。它具有20多種色調(diào),可根據(jù)需要象印花布一樣套色,鋁型材色彩繽紛,裝飾效果極佳。由于鋁型材表面是由高密度能量的弧光放電燒結(jié)而形成的陶瓷膜層,光潔度高、膜厚而且質(zhì)密耐腐蝕。該技術(shù)已通過中國(guó)腐蝕協(xié)會(huì)與防護(hù)學(xué)會(huì)的鑒定并被確定為陽級(jí)氧化的更新?lián)Q代技術(shù)。

  5、電泳涂漆鋁型材。電泳涂漆鋁型材表面光澤柔和,能抵抗水泥、沙漿、酸雨的侵蝕。



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