里氏硬度計測試原理
2025年04月05日 09:33:58
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里氏硬度計測試原理
一、里氏硬度計測試基本原理
隨著單片技術的發展，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
二、里氏硬度計沖擊裝置
里氏硬度度有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。
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：f20×162mm，重量：80g。壓頭為人造金剛石，用于硬度材料的測定。
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。
三、異型支撐環的使用
在現場工作中，經常遇到曲面試件，各種曲面對硬度測試結果影響不同，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，故通用支撐環即可。但當曲率小到一定尺寸時，由于平面條件的變形的彈性狀態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。對于曲率半徑更小的試樣，建議選用異型支撐環。
四、里氏硬度計的測量范圍
根據里氏原理，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的換算關系，因此里氏硬度計目前只裝了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。
里氏硬度測試技術是國際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發展的一種技術，在國際上的普及程度越來越廣。在中國，里氏硬度技術已有初步發展，為了推廣這一技術，參照國際標準，機械工業部已頒布了“里氏硬度計技術條件ZBN7l 010-90”，國家已頒布“金屬里氏硬度試驗方法 GB/T 17394-1998”。
五、里氏硬度計的特點
1、里氏硬度計屬動載測試法
里氏考察的是沖擊體反彈與沖擊的速度，通過速度修正，可在任意方向上使用，極大地方便了使用者。與肖氏比較，同屬動載測試法，但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度，因此決定了肖氏硬度儀要垂直向下使用，這勢必在實際使用中造成很大的局限性；
2、里氏硬度計體積小、重量輕，便于現場硬度檢測
里氏硬度計的硬度傳感器小如一只筆，可用手直接操作，無需工作臺，無論是大、重型工件，還是幾何尺寸復雜的工件，都能容易地檢測。而通常使用的布、洛、維氏硬度計．由于體積龐大，不便于在現場使用，特別是需測試大、重型工件時，由于硬度計工作臺無法容納，所以根本無法檢測。
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