里氏硬度計國產(chǎn)及進(jìn)口應(yīng)如何選擇

里氏硬度計屬于計量檢測儀器，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、進(jìn)行失效分析方面起著重要作用，因此選擇好里氏硬度計對于使用者來說是個關(guān)鍵問題。
    ⒈選擇進(jìn)口還是國產(chǎn)里氏硬度計？

    瑞士PROCEQ公司于1977年發(fā)明了里氏硬度計，該公司生產(chǎn)的里氏硬度計是世界一流的，目前世界上許多國家都采用該公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為本國家的計量標(biāo)準(zhǔn)，中國的國家計量標(biāo)準(zhǔn)也是參照PROCEQ公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的。瑞士PROCEQ公司生產(chǎn)的里氏硬度計的主要特點(diǎn)是一臺主機(jī)可以配置七種不同類型的沖擊裝置。進(jìn)口里氏硬度計在性能上是無可挑剔的，但進(jìn)口里氏硬度計價格比較貴，購買進(jìn)口D型標(biāo)準(zhǔn)配置的里氏硬度計約需人民幣七萬元左右，且出了問題維修不方便。國產(chǎn)里氏硬度計的特點(diǎn)是價格便宜，購買國產(chǎn)D型標(biāo)準(zhǔn)配置的里氏硬度計約需人民幣一萬多元。但國產(chǎn)里氏硬度計有優(yōu)劣之分，購買時須慎重選擇。時代集團(tuán)是國內(nèi)首家生產(chǎn)里氏硬度計的廠家，從1978年開始研發(fā)生產(chǎn)以來，公司生產(chǎn)的里氏硬度計，洛氏硬度計，粗糙度儀，探傷儀，測溫儀，測厚儀等無損檢測儀器在國際上享有很高的聲譽(yù)，同時也為國內(nèi)各大客戶有效的降低有生產(chǎn)成本.時代公司生產(chǎn)的硬度計是符合國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)且具有互換一致性的也是國內(nèi)唯一一家不是采用修正的方法生產(chǎn)里氏硬度計的企業(yè).    ⒉如何鑒別里氏硬度計的優(yōu)劣？

    真正的里氏硬度計是符合國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)且具有互換一致性的。雖然中國有關(guān)部門制定了里氏硬度計國家標(biāo)準(zhǔn)，有些生產(chǎn)廠家的技術(shù)實(shí)力由于達(dá)不到生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度計的水平，因此采用修正的方法生產(chǎn)里氏硬度計，其產(chǎn)品雖也名為里氏硬度計，但與真正的里氏硬度計相去甚遠(yuǎn)，原本測值不準(zhǔn)的硬度計經(jīng)過修正后也可以達(dá)到測試硬度試塊準(zhǔn)確的要求，因此用戶要選擇好里氏硬度計需要注意真正里氏硬度計的以下特征：

    ①沖擊裝置具有互換性。里氏硬度計的一臺主機(jī)可以同時配置七種不同類型的沖擊裝置；若干支同一種類的沖擊裝置可以配置在一臺主機(jī)上。

    ②沖擊裝置的沖頭具有可更換性。里氏硬度計沖擊裝置的沖頭具有可更換性。同一種類沖擊裝置的沖頭可以相互替換而不影響測值。

    ③里氏硬度計不具有可調(diào)整性。里氏硬度計出廠后不具有可調(diào)整性，由于球頭的磨損造成測值不準(zhǔn)時，應(yīng)采用更換球頭的辦法解決。

④里氏硬度計測量誤差在硬度的全范圍滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。里氏硬度計測量誤差在硬度的整個范圍從低到高都是滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的誤差要求的。

里氏硬度計測量技術(shù) 里氏硬度測試技術(shù)是國際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發(fā)展的一種技術(shù)，依據(jù)里氏硬度理論制造的里氏硬度儀改變了傳統(tǒng)的硬度測試方法。由于硬度傳感器小如一只筆，可以手握傳感器在生產(chǎn)現(xiàn)場直接對工件進(jìn)行各種方向的硬度檢測，因此是其它臺式硬度儀所難以勝任的。自里氏硬度儀誕生以來，在國際上的普及程度越來越廣。在中國，里氏硬度技術(shù)已有初步發(fā)展，為了推廣這一先進(jìn)技術(shù)，參照國際標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械工業(yè)部已頒布了"里氏硬度儀技術(shù)條件ZBN7l010-90"，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已頒布"金屬里氏硬度試驗方法 GB/T 17394-1998"。

一、什么是里氏硬度 里氏硬度的概念是由瑞士Dr.DietmarLeeb博士提出來的，它是一種動態(tài)硬度試驗法。硬度傳感器的沖擊體在與被測工件沖擊過程中，距工件表面1mm時的反彈速度與沖擊速度的比值乘以1000，定義為里氏硬度值，以HL表示里氏硬度計算公式如下： HL=Vb/Va×1000 Vb:表示反彈速度 Va:表示沖擊速度

二、里氏硬度儀的特點(diǎn)
　　1、肖氏及里氏硬度均屬動載測試法，但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度，因此決定了肖氏硬度儀要垂直向下使用，這勢必在實(shí)際使用中造成很大的局限性；而里氏就不同了，里氏考察的是沖擊體反彈與沖擊的速度，通過速度修正，可在任意方向上使用，極大地方便了使用者。
　　2、通常使用的布、洛、維氏硬度計．由于體積龐大，不便于在現(xiàn)場使用，特別是需測試大、重型工件時。由于硬度計工作臺無法容納，所以根本無法檢測。而里氏硬度儀無需工作臺，其硬度傳感器小如一只筆，可用手直接操作，無論是大、重型工件還是幾何尺寸復(fù)雜的工件都能容易地檢測。
 
三、里氏硬度的相關(guān)因素 里氏硬度試驗法既然是動載測試法，那么里氏硬度值必然與金屬材料的彈性模量E有關(guān)．而材料的不同所對應(yīng)的彈性模量也不同所以里氏硬度儀是按材料種類進(jìn)行分類測試的。

四、里氏硬度與其它硬度的轉(zhuǎn)換 里氏硬度值與其它硬度值(HRC、HRB、HB、HV、HSD)之間有對應(yīng)關(guān)系．因此可將里氏值(HL)轉(zhuǎn)換成其它硬度值．里氏硬度儀可通過機(jī)內(nèi)微電腦進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換。

五、里氏硬度與其它硬度的分類對比及檢測要求 從微觀形變上分類，布、洛、維氏硬度考察的是材料的塑性形變，表現(xiàn)為壓痕的大小或深度；里、肖氏硬度考察的是材料的彈性形變，表現(xiàn)為反彈速度的大小或高度。

六、里氏硬度儀對測量的要求
　　1、 試樣表面的要求 測試面應(yīng)有金屬光澤，不應(yīng)有氧化皮及其它污物，表面粗糙度應(yīng)符合如下要求：沖擊裝置類型 試件表面粗糙度(um) D、DC型 ≤1.6 G型 ≤6.3 C型 ≤0.4
　　2、 試樣重量要求 試樣必須有足夠的質(zhì)量及剛性以保證在重建過程中不產(chǎn)生位移或彈動，質(zhì)量應(yīng)符 合如下要求：沖擊裝置類型 試樣質(zhì)量(Kg) 穩(wěn)定放置 固定或夾持 需耦合 D、DC型 >5 2～5 0.05～2 G型 >15 5～15 0.5～5 C型 >1.5 0.5～1.5 0.02～0.5
　　3、 試樣厚度要求 試樣應(yīng)有足夠的厚度，最小厚度應(yīng)符合如下要求： 沖擊裝置類型 試樣最小厚度(mm) D、DC型 5 G型 10 C型 1
　　4、 試樣具有表面硬化層，其硬化層深度應(yīng)符合如下要求： 沖擊裝置類型 表面硬化層深度 D、DC型 ≥0.8 C型 ≥0.2
　　5、 對于凹、凸、圓柱面及球面試樣，其表面曲率半徑應(yīng)符合如下要求：沖擊裝置類型表面曲率半徑(mm) D、DC型 ≥30 C型 ≥50 對于表面為曲面的試樣，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)闹苇h(huán)，以保證沖擊頭沖擊瞬間位置偏差在0.5mm之內(nèi)。
　　6、 試樣不應(yīng)帶有磁性。
　　7、每個測量點(diǎn)間距應(yīng)大于3～4mm，不可在同一點(diǎn)上重復(fù)測試，否則會引起較大的誤差。同時會減短傳感器的使用壽命。

七、影響測試精度的幾個問題 由于里氏硬度儀是在動態(tài)力作用下測定金屬硬度的，所以影響測試結(jié)果準(zhǔn)確性的因素比較多，故應(yīng)對這些因素如以一定的限制，主要包括:試驗條件、試驗對象、操作技術(shù)和數(shù)據(jù)處理等幾個關(guān)健環(huán)節(jié)，下面將就一些具體問題探討一下：
　　1、 試件曲率對精度的影響， 在現(xiàn)場工作中，經(jīng)常遇到曲面的試件，各種曲面對硬度測試結(jié)果的影響不同，在正確操作的情況下，沖擊體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，由于平面條件的變形和彈性狀態(tài)相差顯著，會使沖頭回彈速度偏低，從而使里氏硬度示值偏低。
　　2、數(shù)據(jù)換算產(chǎn)生的誤差 里氏硬度換算為其他硬度時的誤差包括兩個方面，一方面是里氏硬度本身測量誤差，里氏硬度換算為其他硬度時的誤差包括兩個方面，一方面是里氏硬度本身測量誤差，這涉及到按同一方法重復(fù)進(jìn)行試驗時的分散和對于多臺同型號里氏硬度計的誤差。另一方面是比較不同硬度試驗方法所測硬度產(chǎn)生的誤差，這是由于各種硬度方法之間不存在明確的物理關(guān)系，并受到相互比較中測量不可靠性影響的原因。本儀器的硬度換算是自動完成的，故可用布氏、洛氏、維氏、肖氏硬度標(biāo)準(zhǔn)塊直接確定硬度儀的換算誤差。
　　3、特殊材料引起為誤差 存儲在硬度儀中的換算表對以下鋼種可能產(chǎn)生偏差： 高合金鋼 ◆所有奧氏體鋼 ◆在高速鋼中，耐熱工具鋼和萊氏體鉻鋼(工具鋼類)硬質(zhì)材料(萊氏體碳化物，例如M7C3和M6C會引起彈性模量增加，從而使HL值偏低。這類鋼應(yīng)在橫截面上進(jìn)行測試。 ◆局部冷卻硬化，例如由于切割或不適當(dāng)?shù)脑嚇又苽湟矔?SPAN lang=EN-US>HL值偏高。 磁性鋼 ◆在檢驗磁性材料硬度時，由于磁場影響，會使HL值偏低，如磁場較強(qiáng)，建議不用此種測試方法。 表面硬化鋼 ◆表面產(chǎn)生硬化的材料，尤其是經(jīng)表面處理的鋼，由于基體軟，會使HL值偏低，當(dāng)硬化層大于0.8mm時(C型沖擊裝置為0.2mm)，則不影響HL值。對于特殊材料可用以下方法，自己建立對比關(guān)系。 ◆試驗面必須仔細(xì)制備 ◆如不進(jìn)行耦合，選擇的試樣足寸盡可能大 ◆試樣硬度在硬度儀換算范圍內(nèi) ◆用相應(yīng)測量范圍的硬度塊檢查靜態(tài)硬度計準(zhǔn)確性。 ◆在試樣上用靜態(tài)硬度計測三個點(diǎn)，并在壓痕周圍用里氏變度儀測五個值，取其平均值。比較兩種方法測出的硬度值即可得出誤差范圍。也可用一組不同硬度試樣用上述方法繪出換算曲線。
　　4、齒輪檢測的誤差 一般情況下，里氏硬度儀對于模數(shù)大于7的齒輪齒面的檢測是可以保證精確度的，但齒輪模數(shù)小于7時，由于齒面較?。粶y試誤差相對較大，對此，用戶可根據(jù)情況設(shè)計相應(yīng)的工裝，將有利于減小誤差。
　　5、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)，因為兩者的成分必然是共同測定的。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。E值低的材料，HL值較大。 根據(jù)材料的彈性模量。合金類型及熱處理狀態(tài)可以對各種材料分類。
　　6、熱軋方向造成構(gòu)誤差 當(dāng)被測工件系熱軋工藝成型時，如果測試方向與軋制方向一致，會因彈性模量"E"偏大而造成測試值偏低，故測試方向應(yīng)垂直于熱軋方向。例如：測圓柱件截面硬度時，應(yīng)在徑向測試為好(一般圓柱件熱軋方向為軸向)。
　　7、其它因素的影響 對管件測試時需注意以下幾點(diǎn)： ◆管件注意穩(wěn)固支撐 ◆測試點(diǎn)應(yīng)靠近支撐點(diǎn)且與支撐力平行 ◆管壁較薄時在管內(nèi)放入適當(dāng)芯子 在熱處理過程中，有時會造成金屬材質(zhì)發(fā)生改變(如20Cr鋼經(jīng)滲碳-淬火后由合金結(jié)構(gòu)鋼變成低合金工具鋼)，在此情況下，應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)慕饘俨牧?。工件本身的硬度離散性也造成試值誤差，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗分析硬度分布，合理解釋試值誤差。操作方法、試樣制備、探頭配置如不正確，也會造成誤差。