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：

機床導(dǎo)軌，汽車底盤的硬度檢測

已安裝的機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，配備微機軟件，與PC機連接后功能更加強大，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

里氏硬度計標準配置

主機 打印機 D型沖擊裝置 隨機里氏硬度塊（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，然后進入下一個部位檢測；

（5） 測試結(jié)果與物體的要求進行比較，達到要求為合格，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

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。