里氏硬度計原理示值誤差

七、影響測試精度的幾個問題

    由于里氏硬度計是在動態力作用下測定金屬硬度的，所以影響測試結果準確性的因素比較多，故應對這些因素如以一定的限制，主要包括: 試驗條件、試驗對象、操作技術和數據處理等幾個關健環節，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， 

    在現場工作中，經常遇到曲面的試件，各種曲面對硬度測試結果的影響不同，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，故通用支撐環即可。但當曲率小到一定尺寸時，由于平面條件的變形和彈性狀態相差顯著，會使沖頭回彈速度偏低，從而使里氏硬度示值偏低。  

2、數據換算產生的誤差 

     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，這涉及到按同一方法重復進行試驗時的分散，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、肖氏硬度標準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生偏差： 

（1）、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。這類鋼應在橫截面上進行測試。 

◆局部冷卻硬化，例如由于切割或不適當的試樣制備也會引起HL值偏高。 

（2）、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，建議不用此種測試方法。 

（3）、表面硬化鋼 

◆表面產生硬化的材料，尤其是經表面處理的鋼，由于基體軟，會使HL值偏低，當硬化層大于0.8mm時(C型沖擊裝置為0.2mm)，則不影響HL值。 

（4）、對于特殊材料可用以下方法，自己建立對比關系。 

◆試驗面必須仔細制備 

◆如不進行耦合，選擇的試樣足寸盡可能大 

◆試樣硬度在硬度儀換算范圍內 

◆用相應測量范圍的硬度塊檢查靜態硬度計準確性。 

◆在試樣上用靜態硬度計測三個點，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，里氏硬度計對于模數大于7的齒輪齒面的檢測是可以保證**度的，但齒輪模數小于7時，由于齒面較?。粶y試誤差相對較大，對此，用戶可根據情況設計相應的工裝，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、強度相關外，更與彈性模量有關，硬度值是材料硬度和塑性的特征參數，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，在這方面當材料的靜態硬度相同，而E值大小不同時。E值低的材料，HL值較大。  


6、熱軋方向造成構誤差 

     當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，故測試方向應垂直于熱軋方向。例如：測圓柱件截面硬度時，應在徑向測試為好(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： 

◆管件注意穩固支撐 

◆測試點應靠近支撐點且與支撐力平行 

◆管壁較薄時在管內放入適當芯子 

     在熱處理過程中，有時會造成金屬材質發生改變（如20Cr鋼經滲碳-淬火后由合金結構鋼變成低合金工具鋼），在此情況下，應注意選擇適當的金屬材料。 

    工件本身的硬度離散性也造成試值誤差，應根據經驗分析硬度分布，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。