里氏硬度計自問世至今,已有近40年的發(fā)展歷史,因其無可替代的優(yōu)勢,在金屬材料的硬度檢測方面有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
對于應(yīng)用面這么廣的一種物理測試工具,咱們當(dāng)然得好好了解了解,下面,就讓我們通過一連串的問題來認(rèn)識一下里氏硬度計吧!
一.什么是里氏硬度計?
里氏硬度計是一種測定金屬材料硬度特性的計量檢測儀器,它以里氏硬度試驗為理論依據(jù),結(jié)合先進(jìn)的微電子技術(shù)研制而成。
二、里氏硬度計的發(fā)展歷程是怎樣的?
在Leeb博士提出里氏硬度試驗理論后的1979年,第一臺里氏硬度計在瑞士誕生。在中國,第一臺里氏硬度計由時代集團(tuán)公司于1988年研制成功。多年來,里氏硬度計已有了長足的發(fā)展。
三、里氏硬度計的特點有哪些?
里氏硬度計相比其它的硬度計,有其無可替代的優(yōu)點:
a) 可檢測臺式機(jī)無法檢測的工件
b) 便攜性良好
c) 檢測效率高
d) 試樣表面損傷輕微
四、里氏硬度計適用于哪些場合?
a)模具型腔
b)重型工件
c)壓力容器、汽輪發(fā)電機(jī)組及設(shè)備的失效分析
d)軸承及其它零件
e)試驗空間很狹小的工件,如凹槽、內(nèi)孔等部件
f)要求對測試結(jié)果有正規(guī)的原始記錄
g)技術(shù)材料倉庫的材料區(qū)分,如退火或調(diào)質(zhì)鋼
h)大型工件大范圍內(nèi)多處測量部位的快速檢驗
里氏硬度計在金屬材料硬度檢測方面有著非常廣泛的應(yīng)用,在保證產(chǎn)品質(zhì)量,進(jìn)行失效分析等方面發(fā)揮了重要的作用。
五、里氏硬度計的分類是怎樣的?
里氏硬度計大致可分為兩大類:分體式里氏硬度計和一體化里氏硬度計。
分體式里氏硬度計,可接多種類型的沖擊裝置,測量范圍寬,功能強(qiáng)大;一體化里氏硬度計,沖擊裝置與主機(jī)集成為一體,便攜性良好,使用簡單方便。
兩類硬度計各有優(yōu)點,互補(bǔ)并存,長期以來相對獨立發(fā)展。
圖1 分體式里氏硬度計
圖2 一體化里氏硬度計
后期研制的里氏硬度測量系統(tǒng)(如時代TIME5200里氏硬度測量系統(tǒng),由1臺主機(jī)和多達(dá)10臺不同類型的從機(jī)通過無線組網(wǎng)形成)結(jié)合了分體式里氏硬度計和一體化里氏硬度計的優(yōu)點,是一種全新的應(yīng)用,但在儀器單體上仍可歸屬到上述兩大分支。
六、里氏硬度測量的主要環(huán)節(jié)有哪些?
1、里氏硬度值測量
依托里氏硬度測量原理,通過沖擊裝置及信號處理及測量電路,把被測工件的材料硬度特性量化為里氏硬度值。這部分是里氏硬度測量的核心部分,隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,測值精度、測值重復(fù)性等指標(biāo)均能滿足生產(chǎn)過程的需求。因此,這部分雖然是里氏硬度測量的核心部分,但已經(jīng)不是發(fā)展的重點。
2、硬度值轉(zhuǎn)換
實際的生產(chǎn)過程中,經(jīng);蛞髾z測工件的布氏、洛氏、維氏、肖氏等其它硬度值,這就涉及到里氏硬度值到其它硬度的轉(zhuǎn)換。這種硬度之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系是通過大量的對比實驗得出,并固化在里氏硬度計固件里的,這種對比關(guān)系和被測材料相關(guān)。
轉(zhuǎn)換通常有以下兩種方式:
a)通用轉(zhuǎn)換 將測定的里氏硬度值帶入通用的按材料大致分類的換算表中,得出相應(yīng)的硬度值。這些換算關(guān)系是用大量有代表性的材料進(jìn)行對比試驗,將試驗結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后得出的對比數(shù)據(jù)或?qū)Ρ惹。里氏硬度計中保存的就是這種通用換算關(guān)系。通用轉(zhuǎn)換過程無須用戶介入,用戶只需在測試前對里氏硬度計進(jìn)行必要設(shè)置,選擇適合的測試材料和硬度制式。對比試驗的材料范圍很大,因此通用轉(zhuǎn)換的硬度測試范圍很寬。
b)特定轉(zhuǎn)換 用代表現(xiàn)場特定材料做試樣,對里氏硬度與其它硬度作對比試驗,將試驗結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得出里氏硬度與其它硬度的對應(yīng)關(guān)系。這種特定轉(zhuǎn)換可以是一個小硬度范圍內(nèi)的全新的轉(zhuǎn)換關(guān)系,也可以是以現(xiàn)有的某一通用轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表為基礎(chǔ),對轉(zhuǎn)換誤差較大的某一段對比數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,重新生成轉(zhuǎn)換表。
3、測量數(shù)據(jù)的處理及應(yīng)用
這部分決定了測量數(shù)據(jù)的實際應(yīng)用,主要依賴生產(chǎn)流程,與具體行業(yè)、具體使用單位的自動化、信息化程度有很大關(guān)系。
測量數(shù)據(jù)需要用來做什么,是工件合格與否的簡單結(jié)論,是被測工件硬度的均勻度分析,檢測結(jié)果是否留存?zhèn)浒,是否需要追溯,是否需要與被測工件的其它檢測指標(biāo)數(shù)據(jù)整合,是否參與遠(yuǎn)程監(jiān)控及智能化控制等。這部分是較貼近實際應(yīng)用的部分。
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