里氏硬度計-大百科1

里氏硬度計簡介：

里氏硬度計是一種測試器材，其原理是隨著單片技術(shù)的發(fā)展，1978年，瑞士人Leeb博士**提出了一種全新的測硬方法，它的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗力作用下沖擊試樣表面，測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。

里氏硬度計應(yīng)用：

機(jī)床導(dǎo)軌，汽車底盤的硬度檢測

已安裝的機(jī)械或長久性組裝部件

模具型腔等試驗空間很狹小的工件

大型工件大范圍內(nèi)多處測量部位的快速檢驗

壓力容器、汽輪發(fā)電機(jī)及其它設(shè)備失效分析

軸承及其它零件生產(chǎn)流水線

金屬材料倉庫的材料區(qū)分

熱處理工件的質(zhì)量控制

里氏硬度計要求對測試結(jié)果的正規(guī)原始記錄

可實現(xiàn)六種硬度（HL、HRB、HRC、HB、HV、HS）間的相互轉(zhuǎn)換及硬度與抗拉強(qiáng)度間的相互轉(zhuǎn)換

可顯示測量值、平均值、日期、沖擊方向、測試次數(shù)、測試材料、硬度制等信息，顯示信息豐富。

2、鋼和鑄鋼 洛氏硬度 HRC 17-69

洛氏硬度 HRB 13-101.7

布氏硬度 HB 20-655

維氏硬度 HV 80-940

肖氏硬度 HS 32-99.5

里氏硬度計特點

1、大屏幕LCD點陣液晶，LED背光顯示，小巧便攜設(shè)計，機(jī)身僅312.5px；

2 、七種沖擊裝置無需校正自動識別具有良好兼容性，具有示值軟校準(zhǔn)功能；

3、 可預(yù)先設(shè)置硬度上、下限，超出范圍自動報警；

4 、大容量存儲，可達(dá)600組數(shù)據(jù)；北京時代天晨公司里氏硬度計

7 、帶有USB接口，配備微機(jī)軟件，與PC機(jī)連接后功能更加強(qiáng)大，方便客戶對測量數(shù)據(jù)的管理；

8 、支持測量多種硬度計制氏，即刻顯示與轉(zhuǎn)換：布氏（HB）、洛氏C（HRC）、洛 氏A（HRA）、洛氏B(HRB)、 維氏（HV）、肖氏（HS）

9、電源供電為兩節(jié)AA（5號）電池，可連續(xù)工作150小時以上（不開背光），帶有自動休眠、自動關(guān)機(jī)等節(jié)電功能；

10、采用國際流行的全封閉鋁合金外殼，符合人體工程學(xué)設(shè)計。表面噴砂處理，配以不銹鋼拉絲堵板，耐腐蝕的同時增加了美觀性，堅固耐用。并具有優(yōu)異的抗電磁，抗震動等干擾的能力。

里氏硬度計參數(shù)

測試范圍：（170-960）HLD、（20-68）HRC、（19-651）HB、（80-967）HV、（30-100）HS、（59-85）HRA、（13-100）HRB;

測量方向：支持360度測量；

硬度制： 里氏（HL）、布氏（HB）、洛氏C（HRC）、洛氏A（HRA）、

洛氏B(HRB)、 維氏（HV）、肖氏（HS）；

適用材料：鋼和鑄鋼、冶金工具鋼、鍛鋼、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋁合金、純銅、

銅鋅合金（黃銅）、銅錫合金（青銅）。

可配沖擊裝置： D / DC / D+15 / G / C / DL / E;

測量工件的曲率半徑： Rmin=50mm（用異型支撐環(huán)Rmin=10mm）;

測量工件的*小重量： 穩(wěn)定支撐2kg（0.1kg需耦合）；

測量工件*小厚度： 3mm（G型沖擊裝置：10mm）；

測量工件的硬化層*小厚度： 0.8mm

使用溫度： 0～40℃

外形尺寸：125mm*67mm*31mm

重量：350g

里氏硬度計標(biāo)準(zhǔn)配置

主機(jī) 打印機(jī) D型沖擊裝置 隨機(jī)里氏硬度塊（HLD值）小支撐環(huán)

尼龍刷 合格證書 使用說明書 軟件和數(shù)據(jù)線 ABS儀器箱

里氏硬度計分類

全角度里氏硬度計、數(shù)顯里氏硬度計、便攜式里氏硬度計、筆式里氏硬度計

里氏硬度計測試原理

1.測試原理

隨著單片技術(shù)的發(fā)展，1978年，瑞士人Leeb博士**提出了一種全新的測硬方法，它的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗力作用下沖擊試樣表面，測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

2.測試步驟

（1） 將被檢測物體應(yīng)平放于地面，必須保證**平穩(wěn)，不得有任何晃動，被檢測位置不得有懸空狀態(tài)，必要時需加支撐塊；

（2）打開硬度計→物體的材料設(shè)置→硬度值設(shè)置（HRC\HRB\HB）→硬度檢測方向設(shè)置→開始硬度檢測；

（3）將沖擊裝置壓緊在被測表面并向下按一下，1s后再按硬度計上面凸出的小圓柱，硬度值就會自動顯示出來，在這過程中操作人員必須將沖擊裝置放穩(wěn)，方向也應(yīng)與被測面保持垂直狀態(tài)；

（4）每個檢測部位應(yīng)至少測試3個點，兩測試點之間距離應(yīng)≥3mm，測試完后取平均值做為該部位硬度，并記錄，然后進(jìn)入下一個部位檢測；

（5） 測試結(jié)果與物體的要求進(jìn)行比較，達(dá)到要求為合格，轉(zhuǎn)入下一道工序；不合格則轉(zhuǎn)入隔離區(qū)，記錄檢測結(jié)果；北京時代天晨公司里氏硬度計

沖擊裝置：

里氏硬度計有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量。

C：外型尺寸：f20*141mm,重量：75g。沖擊能量*小，用于測小輕、薄部件及表面硬化層。

G：外型尺寸：f30*254mm，重量：250g。沖擊能量大，對測量表面要求低。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定。

現(xiàn)場使用：

在現(xiàn)場工作中，經(jīng)常遇到曲面試件，各種曲面對硬度測試結(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，由于平面條件的變形的彈性狀態(tài)相差顯著會使沖擊體回彈速度偏低，從而使里氏硬度示值偏低。因此對試樣，建議測量時使用小支撐環(huán)。對于曲率半徑更小的試樣，建議選用異型支撐環(huán)。

要求編輯

一、對被測試件的一般要求試件表面應(yīng)潔凈，無灰塵，無油污和無氧化皮。

二、對試件表面溫度的要求試件表面的溫度不能過熱，要求溫度小于120℃。測試*佳溫度為4℃-38℃。

三、對試件表面粗糙度的要求試件表面粗糙度應(yīng)滿足下表的要求，試件表面的粗糙度不但影響測試精度，而且影響沖擊球頭的使用壽命。

沖擊裝置類型

試件表面粗糙度Ra

相當(dāng)于原國標(biāo)

D DC D+15 E DL

2μm

6

G

7μm

4

C

0.4μm

8

四、對試件重量的要求

1、對足夠重的試件不需要支撐，直接進(jìn)行測試。

2、對重量不太重的試件，有懸伸部分的試件以及薄壁試件，在測試時應(yīng)使用物體支撐，以避免沖擊力引起試件的扭曲、變形和移動。

3、對重量較小的試件，應(yīng)使其與重量大與5kg的支撐體牢牢耦合，要求試件與支撐體表面必須平整、光滑，耦合劑(凡士林，機(jī)油等)用量不宜過多，測試方向必須垂直于耦合平面。沖擊裝置與試件重量的關(guān)系見下表：

沖擊裝置類型

不需固定支撐

需固定支撐

需耦合

D DC D+15 E DL

5kg

2kg

0.1kg

G

15kg

5kg

0.5kg

C

1.5kg

0.5kg

0.02kg

五、對試件表面硬化層厚度的要求對于表面覆有硬化層的試件，為保證測試精度，要求對應(yīng)于不同的沖擊裝置試件表面硬化層厚度應(yīng)符合下表規(guī)定：

沖擊裝置類型

試件表面硬化層*小厚度

D DC D+15 E DL

0.8mm

G

------

C

0.2mm

六、對板材、管壁型試件厚度的要求對于板材、管材和其它薄片型試件的測試，為保證測試精度，要求對應(yīng)于不同的沖擊裝置試件厚度應(yīng)符合下表

沖擊裝置類型

被測試件*小厚度

D DC D+15 E DL

3mm

G

10mm

C

1mm

七、對曲口試件保證測試精度的要求使用D型沖擊裝置，要求試件曲面半徑大于30mm；使用G型沖擊裝置，要求試件曲面半徑大于50mm。對不滿足上述要求的球面、柱面和凹面等曲口試件，為保證測試精度，應(yīng)采用異型支撐環(huán)（選購件）。北京時代天晨公司里氏硬度計

異型支撐環(huán)有如下規(guī)格：

1、外圓球面：K10-15mm，K14.5-30mm。

2、內(nèi)圓球面：HK11-13mm，HK12.5-17mm，HK16.5-30mm。

3、外圓柱面：Z10-15mm，Z14.5-30mm，Z25-50mm。

4、內(nèi)圓柱面：HZ11-13mm，HZ12.5-17mm，HZ16.5-30mm。

5、特殊外形：UN

八、對試件表面無磁性的要求試件表面不能帶有磁性，帶有磁性的試件將影響測試精度。要求試件剩磁應(yīng)小于4G。

九、對試件無振動的要求測試時，試件所處的四周環(huán)境不應(yīng)有振動，否則會影響測試結(jié)果。

測試范圍：

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，里氏硬度計只裝了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。在實際生產(chǎn)中，使用的金屬材料多種多樣，由于里氏硬度計對材料的加工方式、材料的合金元素組成敏感，而里氏硬度計芯片中儲存的硬度換算表不可能都滿足用戶的需要，用戶在測試中，可以使用擬合軟件做自己專用的硬度換算表。

檢測誤差的影響：

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，這涉及到按方法進(jìn)行試驗時的分散和對于多臺同型號里氏硬度計的測量誤差。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，這是由于各種硬度試驗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)行測試局部冷卻硬化會引起L值偏高磁性鋼由于磁場影響，會使L值偏低。

表面硬化鋼，基體軟，會使L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L值。

3、齒輪檢測中的誤差

一般情況下，由于齒面較小，測試誤差相對較大，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，L值較大

5、熱軋方向造成的誤差

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：測圓柱截面硬度時，應(yīng)在徑向測試為好。（一般圓柱熱軋方向為軸向）。

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

測量管件硬度時須注意：管件注意穩(wěn)固支撐，測試點應(yīng)靠近支撐點且與支撐力平行，管壁較薄在管內(nèi)放入適當(dāng)芯子。