里氏硬度计发明与测量原理
在金属硬度测试行业,于1975年首次在测量技术中引入硬度值HL,同时也设计研发出相应的硬度测量仪器。它是基于一种相当简单的物理动态硬度检测原理,通过弹簧力将带有硬金属压头的冲击体推向试样表面。当冲击体撞击表面是会使表面产生变形,这将导致动能的损耗。通过测量冲击和回弹速度计算出能量损耗,从而得出试样材料硬度。该测量方法和仪器是取自Energy QUO tient来纪念此能量测量原理。由于里氏硬度计具有携带方便、操作简单、检测迅速和测值准确等特点,所以在金属硬度的检测领域中得到了广泛的应用,国家有关部门也相继颁布了里氏硬度计一系列标准,下面分别做简单介绍。
里氏硬度计测量相关标准
一 《里氏硬度计技术条件》Z B N 7 1 0 1 0 - 9 0
此标准属于行业标准。规定了里氏硬度计的技术条件、试验(检验)方法、检验规则、成套性及标志、包装、随机文件等内容。
标准规定:
1.硬度计应在下列条件下正常工作:
环境温度0~
周围环境无振动和无强烈磁场、无腐蚀性介质。
2.冲头上碳化钨球的硬度应不低于1500HV。
3.误差:
示值相对误差不超过±0.8%;
示值重复性相对误差应不大于1%。
4.里氏硬度与布氏、洛氏、维氏硬度的换算误差见下表(E=210000N/mm2)
|
里氏硬度计 |
布氏、洛氏、维氏硬度 |
换算误差 |
|
414-531 HL |
150-250 HB |
±13 HB |
5.成套供应的硬度计应包括:
·冲击装置;
·显示装置;
·φ90×55相当于800±50HL里氏值的硬度块。
二 《里氏硬度计》J J G 7 4 7 - 1 9 9 9
该标准属于国家计量检定规程。规程中概述了里氏硬度计的试验原理、冲击装置的技术参数、里氏硬度计的技术条件、检定条件和硬度换算对照值。规程的主要特点为:
给出了各种型号冲击装置的主要技术参数。规定了标准里氏硬度块的技术要求。给出了维氏硬度与里氏硬度在标准试块上的换算值。给出了布氏硬度与里氏硬度在标准试块上的换算值。
三 《金属里氏硬度试验方法》G B / T 1 7 3 9 4 - 1 9 9 8
此标准为国家最新标准.标准中规定了金属里氏硬度试验的试验原理、符号、试样、试验仪器、试验、试验结果处理及试验报告。标准的主要特点为:
规定了试样的主要技术指标,包括:表面粗糙度、重量、最小厚度、最小表面硬化层深度和最小曲率半径。说明了对试样进行里氏硬度检验的试验方法。给出了对于多种材料的里氏硬度与其它硬度的转换表,材料包括:碳钢、铸钢、铸铁、低合金钢、铸铝、铜锌合金、铜锡合金、纯铜。
四 《黑色金属硬度及强度换算值》G B / T 1 1 7 2 - 1 9 9 9
该标准为国家标准。标准中列出了黑色金属硬度与强度的换算值,包括的主要钢系有:不锈钢和碳钢、铬钢、铬钒钢、铬镍钢、铬钼钢、铬镍钼钢、铬锰硅钢、超高强度钢。
里氏硬度计的标定
里氏硬度计由于具有携带方便、操作简单、检测迅速和测量准确等特点,在世界范围的工作领域内得到了广泛应用。由于人们的习惯和已延用多年的硬度计量标准,目前在实际进行硬度测试时,普遍使用的还是布氏、洛氏、维氏和肖氏等硬度测试方法。目前为兼顾里氏硬度计的实用性和传统硬度计量标准的要求,满足硬度测试工作的需要,人们往往要把里氏硬度值转换成布氏、肖氏、洛氏和维氏等硬度值。里氏硬度值是否能直接转换成其它硬度值,这与使用的冲击装置和被测硬度材料是有关系的,建立不同硬度值之间的转换关系,往往需要人们进行大量的工作。附表1/2:
1里氏硬度计常用冲击装置:
|
冲击装置名称 |
用途 |
|
冲击装置D |
用于大部分硬度测量 |
|
冲击装置DC |
用于非常局促地方(孔内、圆柱园内)的测量 |
|
冲击装置E |
用于极高硬度,碳化物含量高的工具钢的硬度测量 |
|
冲击装置C |
用于表面硬化了的部件,表面覆盖层,薄壁的硬度测量 |
|
冲击装置G |
仅用于布氏硬度650HB范围内的密实部件的硬度测量 |
|
冲击装置DL |
用于深槽槽底或型面(如齿面)等零件的测量 |
里氏硬度计独有的硬度值标定功能,为用户提供了简单实用的硬度值的修正方法,使得在硬度检测工作中直接由硬度计给出准确的转换硬度值。
2常用冲击装置D/DC 的标定及测量范围:
|
冲击装置D、DC | |||||
|
|
HRC |
HRB |
HB |
HV |
HSD |
|
STEEL and cast stee 钢和铸钢 |
20-68 |
38-100 |
81-654 |
81-9555 |
30-100 |
|
Cold work tool steel工具钢 |
\ |
\ |
80-900 |
\ | |
|
Stainless steel 不锈钢 |
20-62 |
47-102 |
85-655 |
85-802 |
\ |
|
GC.IRON灰铸铁 |
21-59 |
\ |
90-664 |
90-698 |
\ |
|
NC.IRON球墨铸铁 |
21-61 |
\ |
95-687 |
96-724 |
\ |
|
C.ALUM铸铝合金 |
\ |
24-85 |
19-1180 |
22-193 |
\ |
|
BRASS(黄铜)铜锌合金 |
\ |
13-95 |
40-173 |
\ |
\ |
|
BRONZE(青铜)铜锡/铝合金 |
\ |
\ |
60-290 |
\ |
\ |
|
COPPER纯铜 |
\ |
\ |
45-315 |
\ |
|
