里氏硬度试验应用技术系列讲座(一)

一、前言 里氏硬度试验(Leeb Hardness Test)由于其能对大型、重型及许多形状复杂试件进行快速、方便、准确的在线硬度试验而得到迅速地推广应用。但鉴于有关国家标准尚未健全,使应用遇到一些问题。本文根据其试验原理的特点就应用中一些普遍存在的问题进行分析并提出解决的办法。

里氏硬度值与其他硬度值的换算系列讲座——第二讲 换算意义及偏差

一、换算的意义 1.计量意义 虽然硬度不是确定的物理量,没有一致的量纲,不能用数学运算的方式对不同硬度值进行换算,也不存在适用于各仲硬度试验方法的换算标准计量系统,但下面的两种情况使换算具有计量意义: (1)所有非规范硬度计的计量检定标准体系是借用它们各自名义上的规范硬度试验方法的标准体系。

里氏硬度试验应用技术系列讲座(五)

2.试样(试验部位)表面粗糙度 正如其他各种硬度试验方法对试样表面粗糙度都有一定要求一样,里氏硬度试验对试样也有相应的规定,只不过表面粗糙度对各种硬度示值影响的原因和现象有所不同。 (1)试样表面粗糙使里氏硬度试验示值偏低 图12所示A、B分别是经切削加工后的典型实际试样和理想(表面粗糙度R_a=0)试样的表面轮廓及里氏硬度试验压痕剖面示意图,两试样具有相同的力学性能。MN为轮廓的算术平均中线。在进行里氏硬度试验时,冲击体冲击试样A表面。

里氏硬度值与其他硬度值的换算系列讲座——第三讲 目前应用中的换算表

硬度换算都是以查换算表来应用的,极少有用公式计算的。目前国内外各种硬度换算表不少于几十个版本,国内最常用的是《黑色金属硬度及强度换算值》(GB1172—74),但它只解决了静态硬度之间的换算。而里氏与其他硬度的换算主要应用的是瑞士PROCEQ公司在其产品EQUOTIP(里氏)硬度计中提供的换算表(以下简称瑞士换算表)。不但在中国、且在国际上也被广泛使用。 一、换算表的三项基本技术要求 既然硬度值取决于硬度试验方法和试样材料的各种力学性能两大因素,那么: (1)换算表中对参与换算的各硬度值取值、硬度计的工作参数应有明确的规定。

里氏硬度值与其他硬度值的换算系列讲座——第六讲 里氏与肖氏硬度换算

里氏、肖氏同属动态硬度试验方法。材料的弹性模量对它们之间的换算影响不大,大致相当于静态硬度之间的换算。因此,瑞士表中有MST表列出了HL-HS的换算,且给出的换算误差只有±1.5HS。 但是,经过许多国内应用者提供的情况看,实际情况相当复杂,有时出现很大的换算误差。

里氏硬度值与其他硬度值的换算系列讲座——第五讲 自制换算表

一、自制换算表的意义 (1) 自制换算表可使换算误差大大减小,使里氏硬度计的应用具有简单、方便等优点,使其换算硬度的(综合)误差水平很容易达到产品标准中规定的规范工作硬度计的精度水平,使其原有的“辅助手段”和“参考地位”得到大大改善。 (2) 自制换算表的应用使各种材料(不论是否是某些现有换算表所适用的)均能得到较为准确的所需硬度种类换算值。

里氏硬度值与其他硬度值的换算系列讲座

本刊去年从第3～12期刊出的“里氏硬度试验应用技术系列讲座”讨论了如何打准里氏硬度的问题。其目的是正确掌握里氏硬度试验条件,正确操作里氏硬度计和处理数据,用里氏硬度计测得试件正确的里氏硬度值。但是,由于目前国内里氏硬度值的合法性或认同性还十分有限,只有少数商品在国际贸易交货时使用里氏硬度值作为标准。绝大多数场合,里氏硬度值换算成其他常用硬度值才能应用。因此。

里氏硬度值与其他硬度值的换算系列讲座 第四讲 现有换算表的使用

前面介绍过的换算表以瑞士换算表为主。计量院表和杰瑞表虽也在一定范围内应用,但仅限于黑色金属材料中的部分钢材。因此本文讨论的重点还是瑞士换算表,且为了简化说明,也仅讨论最具代表性、应用最广泛的D型换算表。 换算表的使用根据要求有三个水平。

里氏硬度试验应用技术系列讲座(三)

上一讲谈到直接对密实试样作里氏硬度试验时,试样质量对示值的影响及最小质量的要求。当密实试样不能满足要求时,如果用下面介绍的两种方法处理。

里氏硬度试验应用技术系列讲座(十)

2.粗大误差值的判断和删除 任何测量都存在误差。任何对同一试样的多次测量都可能出现粗大误差值(简称粗差值)。将粗差值加入平均值计算会使误差加大,必须删除。 (1) 何谓粗大误差值 粗大误差值是对同一试样进行一组多次等精度测量时出现的因不正常因素造成明显偏大的误差。在里氏硬度试验中,所谓同一试样,因硬度值的不可复现性。

里氏硬度试验应用技术系列讲座(二)

敬读者:本文各讲内容具有连贯性,故望在阅读各讲内容时参考前几讲的介绍。 二、里氏硬度试样的技术条件 前一讲已分析过,里氏硬度试验过程实际上是冲击体与试样的非完全弹性碰撞过程,里氏硬度示值取决于冲击体的速度。理想条件下,冲击体的冲击速度是一定的,同弹速度仅与试样硬度有关。但事实上试样的质量、表面粗糙度、几何形状及厚度等许多因素都会影响冲击体的同弹速度,因此必须在示值误差允许的情况下定量地排除这些因素的影响。这就是里氏硬度试样的技术条件。由于动态原理特点。

里氏硬度试验应用技术系列讲座(六)

3.试样表面层 为了提高使用性能,现在越来越多的机械零件都采用了表面加工和处理技术,使局部表面层的物理或化学性能与基体有很大的差异,而表面层的硬度值是其质量保证的重要指标。通常体积或质量较大零件的表面层硬度检测十分困难,精度差、成本高、效率低。于是里氏硬度试验技术的应用就表现出了很大的优越性。但由于表面层硬度所具有的特殊性,给实际应用带来了许多问题。为了分析和解决这些问题,首先要对表面层的特点有所了解。

里氏硬度试验应用技术系列讲座(八)

四、操作 虽然每种里氏硬度计使用说明书中对操作都有一定要求,但实际应用中仍然发生了许多因操作不当造成的误差。其原因大多是操作者对试验条件认识不足或掌握不严格,或有些说明书中对要求的说明不够详尽。 1.系统稳定 任何准确。

里氏硬度试验应用技术系列讲座(七)

4.试样厚度 里氏硬度试验方法对均匀性能材质试样试验部位在试验方向上的厚度(以下简称厚度、符号t)要求的意义与布、洛、维氏等静态硬度方法对厚度的要求有所不同。后者只从试样是否会被打穿(即试验力应力影响区超出试样厚度)来限定最小厚度,通常规定厚度应大于或等于十倍压痕深度。而里氏硬度试样对厚度的要求不仅要防止被打穿。

里氏硬度试验应用技术系列讲座(九)

五、数据处理 为了获得正确的试样硬度值,除了需要满足前面章节介绍的各种要求外,还必须对硬度计的各种试验示值进行必要的处理。因为里氏硬度计的性能、试样材料的均匀性、试验方向等诸多因素会造成个别或成组的测试值产生有规律或无规律的误差。

里氏硬度试验应用技术系列讲座(四)

上一讲以密实形状试样为例分析和介绍了试样质量对里氏硬度试验示值的影响。但毕竟是二维几何尺寸相关较大,形状中有(各种形状的)孔及质心偏离试验方向的机械零件远远多于密实形状试样。当试验方向通过这些非密实形状的小尺寸时,即使试样质量有几千千克,都有可能发生里氏硬度试验示值偏低的现象。虽然引起这个现象的原因是试样的弹性变形,