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分析里氏硬度計(jì)的正確使用
里氏硬度計(jì)具有易攜帶、測(cè)量范圍寬、操作方便等特點(diǎn),尤其對(duì)一些不易搬動(dòng)或在精加工后要求復(fù)測(cè)硬度的零件特別有用,。為了讓操作者正確掌握里氏硬度計(jì)的使用方法, 避免企業(yè)之間由于里氏硬度計(jì)所測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的硬度糾紛, 島韓實(shí)業(yè)對(duì)里氏硬度計(jì)的正確使用談幾點(diǎn)看法, 供大家一起探討,。
一、使用里氏硬度計(jì)檢測(cè)工件硬度
硬度, 應(yīng)統(tǒng)一用里氏硬度值進(jìn)行比對(duì)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已于1998年頒布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17394《金屬里 氏 硬 度 試 驗(yàn) 法 》（ 以 下 簡(jiǎn) 稱GB/T17394）, 但大部分企業(yè)仍習(xí)慣在工藝圖紙中采用傳統(tǒng)的布氏,、洛氏、維氏,、肖氏硬度來(lái)標(biāo)注工件硬度, 而操作者也往往以里氏硬度計(jì)上顯示的布,、洛、維,、肖硬度值來(lái)判斷工件硬度合格與否,。實(shí)際上, 里氏硬度計(jì)上顯示的布、洛,、維,、肖硬度值都是換算值。既然是換算值, 就存在換算誤差, 其換算誤差大小取決于裝入機(jī)內(nèi)的換算表的換算準(zhǔn)確度,。目前, 裝入國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的里氏硬度計(jì)機(jī)內(nèi)的換算表, 有的采用國(guó)外（ 主要是瑞士） 的普通換算表, 有的采用部分修正后的國(guó)外換算表, 各自的換算準(zhǔn)確度有一定差異,。因此, 企業(yè)之間采用不同廠家生產(chǎn)的里氏硬度計(jì)對(duì)同一試樣進(jìn)行檢測(cè)時(shí), 即使測(cè)得的是同一個(gè)里氏硬度值, 也可能顯示不同的布、洛,、維,、肖硬度值。只有企業(yè)之間同時(shí)采用里氏硬度值進(jìn)行比對(duì), 才能在量值上得到統(tǒng)一,。
二,、正確地選擇與換算值相關(guān)的參數(shù)
目前, 國(guó)內(nèi)銷售、生產(chǎn)的里氏硬度計(jì)都帶有自動(dòng)換算功能, 顯示的換算硬度值主要由兩個(gè)參數(shù)決定: 沖擊裝置類型和被測(cè)材料,。里氏硬度計(jì)沖擊裝置的型號(hào)有D,、DC、D+15,、G,、E、C型六種, 除D和DC型兩種的沖擊頭質(zhì)量和沖擊能量相同外, 其他的都不一樣,。對(duì)同一試樣用不同的沖擊裝置進(jìn)行檢測(cè), 會(huì)得到不同的里氏硬度值,。GB/T17394中已明確規(guī)定了不同類型沖擊裝置測(cè)定的里氏硬度值的標(biāo)注方法及換算成其他硬度值的正確標(biāo)注方法, 應(yīng)加以區(qū)分, 避免相互混淆。此外, 金屬里氏硬度試驗(yàn)法與金屬肖氏硬度試驗(yàn)法一樣,同屬一種動(dòng)態(tài)硬度試驗(yàn)法, 它與被測(cè)材料的彈性模數(shù)有著密切關(guān)系,。對(duì)不同彈性模數(shù)的材料, 假如用靜態(tài)試驗(yàn)硬度試驗(yàn)方法測(cè)得的是同一個(gè)硬度值, 但是用里氏硬度試驗(yàn)法進(jìn)行檢測(cè), 得到的里氏硬度值卻大不一樣,。如布氏硬度同為130HB的鑄鋁合金和銅鋅合金兩塊試樣, 由于它們的彈性模數(shù)不一樣, 用D型沖擊裝置測(cè)得的里氏硬度值就不同,分別為498HLD和460HLD。
目前, 國(guó)內(nèi)里氏硬度換算表包括的金屬材料分為鋼與鑄鋼,、灰口鑄鐵,、球墨鑄鐵、鑄鋁合金、銅鋅合金,、銅鋁合金及銅錫合金,、純銅及低銅合金七大類。特別要指出的是, 對(duì)于里氏—布氏換算值, 如被測(cè)材料是黑色金屬, 得到的布氏硬度值應(yīng)滿足的條件是, 布氏硬度計(jì)的載荷與鋼球直徑的關(guān)系應(yīng)滿足F=30D2; 如被測(cè)材料是有色金屬,得到的布氏硬度值應(yīng)滿足的條件是布氏硬度計(jì)的載荷與鋼球直徑的關(guān)系應(yīng)滿足F=10D2,。對(duì)于特定材料, 欲將里氏硬度值較準(zhǔn)確地?fù)Q算成 其 他 硬 度 值 , 必 須 按 照 GB/T17394中的要求, 與所要得到換算值的硬度試驗(yàn)方法做對(duì)比試驗(yàn)后,才能得到相應(yīng)的換算關(guān)系,。
三、試樣處理
試樣處理的正確與否, 直接影響到被測(cè)硬度值的準(zhǔn)確性和重復(fù)性,。
1.試樣表面的處理
盡管里氏硬度試驗(yàn)法對(duì)試樣表面的要求并不像其他硬度試驗(yàn)法那樣高, 但過(guò)于粗糙的試樣表面會(huì)使測(cè)得的里氏硬度值偏低, 示值的重復(fù)性也較差,。同時(shí), 試樣表面的氧化皮會(huì)使沖擊頭中的碳化鎢球過(guò)快磨損, 降低使用壽命。因此, 在檢測(cè)前,應(yīng)首先用砂輪打磨掉被測(cè)表面的氧化層, 然后用砂紙進(jìn)行打磨, 使試驗(yàn)面露出金屬光澤,。
2.試樣的質(zhì)量 和厚 度應(yīng) 滿足GB/T17394中規(guī)定的要求
盡管里氏硬度計(jì)的沖擊能量較小, 但沖擊頭沖擊試樣表面瞬間產(chǎn)生的沖擊力卻很大, D型沖擊裝置達(dá)900N, G型沖擊裝置達(dá)2500N,。質(zhì)量較小和厚度較薄的試樣在大沖擊力的作用下, 會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)和變形, 測(cè)得的里氏硬度值會(huì)偏低。GB/T17394中對(duì)這類試樣的處理已作了要求,。筆者現(xiàn)根據(jù)多年實(shí)踐, 對(duì)采用耦合處理的試樣再作兩點(diǎn)補(bǔ)充: *, 做耦合用的基臺(tái)質(zhì)量應(yīng)大于5kg, 耦合面應(yīng)平整,、光滑; 第二, 耦合劑可采用企業(yè)就地可取的黃油或凡士林, 兩者中凡士林的耦合效果相對(duì)較好些。耦合劑使用量不宜過(guò)多, 在試樣和基臺(tái)的耦合面上薄薄地涂上一層耦合劑, 然后將兩耦合面耦合并反復(fù)作圓周研磨動(dòng)作, 直至手中產(chǎn)生兩金屬面有接觸的感覺, 而且研磨動(dòng)作也感覺有些吃力, 這時(shí)就可對(duì)試樣進(jìn)行硬度試驗(yàn),。如果耦合處理得不好, 會(huì)產(chǎn)生較低的里氏硬度值,。
四、試驗(yàn)前用標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊對(duì)里氏硬度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊是里氏硬度量傳的標(biāo)準(zhǔn),。使用者除了對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行周期檢定外, 在每次試驗(yàn)前應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度塊對(duì)里氏硬度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn),。