裏氏硬度計的概述

一、什麽(me) 是裏氏硬度 
裏氏硬度的概念是由瑞士Dr.Dietmar Leeb博士提出來的，它是一種動態硬度試驗法。硬度傳(chuan) 感器的衝(chong) 擊體(ti) 在與(yu) 被測工件衝(chong) 擊過程中，距工件表麵1mm時的反彈速度與(yu) 衝(chong) 擊速度的比值乘以1000，定義(yi) 為(wei) 裏氏硬度值，以HL表示裏氏硬度計算公式如下：
HL=Vb/Va×1000 
Vb:表示反彈速度 
Va:表示衝(chong) 擊速度 

二、裏氏硬度儀(yi) 的特點 
1、肖氏及裏氏硬度均屬動載測試法，但肖氏考察的是衝(chong) 擊體(ti) 反彈的垂直高度，因此決(jue) 定了肖氏硬度儀(yi) 要垂直向下使用，這勢必在實際使用中造成很大的局限性；而裏氏就不同了，裏氏考察的是衝(chong) 擊體(ti) 反彈與(yu) 衝(chong) 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。
2、通常使用的布、洛、維氏硬度計．由於(yu) 體(ti) 積龐大，不便於(yu) 在現場使用，特別是需測試大、重型工件時。由於(yu) 硬度計工作台無法容納，所以根本無法檢測。而裏氏硬度儀(yi) 無需工作台，其硬度傳(chuan) 感器小如一隻筆，可用手直接操作，無論是大、重型工件還是幾何尺寸複雜的工件都能容易地檢測。

三、裏氏硬度的相關(guan) 因素 
裏氏硬度試驗法既然是動載測試法，那麽(me) 裏氏硬度值必然與(yu) 金屬材料的彈性模量E有關(guan) ．而材料的不同所對應的彈性模量也不同所以裏氏硬度儀(yi) 是按材料種類進行分類測試的。

四、裏氏硬度與(yu) 其它硬度的轉換 
裏氏硬度值與(yu) 其它硬度值(HRC、HRB、HB、HV、HSD)之間有對應關(guan) 係．因此可將裏氏值(HL)轉換成其它硬度值．裏氏硬度儀(yi) 可通過機內(nei) 微電腦進行自動轉換。

五、裏氏硬度與(yu) 其它硬度的分類對比及檢測要求 
從(cong) 微觀形變上分類，布、洛、維氏硬度考察的是材料的塑性形變，表現為(wei) 壓痕的大小或深度；裏、肖氏硬度考察的是材料的彈性形變，表現為(wei) 反彈速度的大小或高度。

六、裏氏硬度儀(yi) 對測量的要求 
1、 試樣表麵的要求 
測試麵應有金屬光澤，不應有氧化皮及其它汙物，表麵粗糙度應符合如下要求：

2、 試樣重量要求 
試樣必須有足夠的質量及剛性以保證在重建過程中不產(chan) 生位移或彈動，質量應符 
合如下要求：

3、 試樣厚度要求 
試樣應有足夠的厚度，zui小厚度應符合如下要求：

4、 試樣具有表麵硬化層，其硬化層深度應符合如下要求：

5、 對於(yu) 凹、凸、圓柱麵及球麵試樣，其表麵曲率半徑應符合如下要求：

對於(yu) 表麵為(wei) 曲麵的試樣，應使用適當的支撐環，以保證衝(chong) 擊頭衝(chong) 擊瞬間位置偏差在0.5mm之內(nei) 。 
6、 試樣不應帶有磁性。 
7、 每個(ge) 測量點間距應大於(yu) 3～4mm，不可在同一點上重複測試，否則會(hui) 引起較大的誤差。同時 會(hui) 減短傳(chuan) 感器的使用壽命。 
七、影響測試精度的幾個(ge) 問題 
由於(yu) 裏氏硬度儀(yi) 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製，主要包括: 試驗條件、試驗對象、操作技術和數據處理等幾個(ge) 關(guan) 健環節，下麵將就一些具體(ti) 問題探討一下： 
1、 試件曲率對精度的影響， 
在現場工作中，經常遇到曲麵的試件，各種曲麵對硬度測試結果的影響不同，在正確操作的情況下，衝(chong) 擊體(ti) 落在試件表麵瞬間的位置與(yu) 平麵試件相同，故通用支撐環即可。但當曲率小到一定尺寸時，由於(yu) 平麵條件的變形和彈性狀態相差顯著，會(hui) 使衝(chong) 頭回彈速度偏低，從(cong) 而使裏氏硬度示值偏低。 
2、數據換算產(chan) 生的誤差 
裏氏硬度換算為(wei) 其他硬度時的誤差包括兩(liang) 個(ge) 方麵，一方麵是裏氏硬度本身測量誤差，裏氏硬度換算為(wei) 其他硬度時的誤差包括兩(liang) 個(ge) 方麵，一方麵是裏氏硬度本身測量誤差，這涉及到 按同一方法重複進行試驗時的分散和對於(yu) 多台同型號裏氏硬度計的誤差。另一方麵是比較不同硬度試驗方法所測硬度產(chan) 生的誤差，這是由於(yu) 各種硬度方法之間不存在明確的物理關(guan) 係，並受到相互比較中測量不可靠性影響的原因。 
本儀(yi) 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(yi) 的換算誤差。 
3、特殊材料引起為(wei) 誤差 
存儲(chu) 在硬度儀(yi) 中的換算表對以下鋼種可能產(chan) 生偏差： 
高合金鋼 
◆所有奧氏體(ti) 鋼 
◆在高速鋼中，耐熱工具鋼和萊氏體(ti) 鉻鋼(工具鋼類)硬質材料(萊氏體(ti) 碳化物，例如M7C3和M6C會(hui) 引起彈性模量增加，從(cong) 而使HL值偏低。這類鋼應在橫截麵上進行測試。 
◆局部冷卻硬化，例如由於(yu) 切割或不適當的試樣製備也會(hui) 引起HL值偏高。 
磁性鋼 
◆在檢驗磁性材料硬度時，由於(yu) 磁場影響，會(hui) 使HL值偏低，如磁場較強，建議不用此種測試方法。 
表麵硬化鋼 
◆表麵產(chan) 生硬化的材料，尤其是經表麵處理的鋼，由於(yu) 基體(ti) 軟，會(hui) 使HL值偏低，當硬化層大於(yu) 0.8mm時(C型衝(chong) 擊裝置為(wei) 0.2mm)，則不影響HL值。 
對於(yu) 特殊材料可用以下方法，自己建立對比關(guan) 係。 
◆試驗麵必須仔細製備 
◆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(yi) 換算範圍內(nei)  
◆用相應測量範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(ge) 點，並在壓痕周圍用裏氏變度儀(yi) 測五個(ge) 值，取其平均值。比較兩(liang) 種方法測出的硬度值即可得出誤差範圍。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，裏氏硬度儀(yi) 對於(yu) 模數大於(yu) 7的齒輪齒麵的檢測是可以保證度的，但齒輪模數小於(yu) 7時，由於(yu) 齒麵較小；測試誤差相對較大，對此，用戶可根據情況設計相應的工裝，將有利於(yu) 減小誤差。 
5、材料彈性、塑性的影響 
裏氏值除與(yu) 硬度、強度相關(guan) 外，更與(yu) 彈性模量有關(guan) ，硬度值是材料硬度和塑性的特征參數，因為(wei) 兩(liang) 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，在這方麵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。 
根據材料的彈性模量。合金類型及熱處理狀態可以對各種材料分類。 
6、熱軋方向造成構誤差 
當被測工件係熱軋工藝成型時，如果測試方向與(yu) 軋製方向一致，會(hui) 因彈性模量"E"偏大而造成測試值偏低，故測試方向應垂直於(yu) 熱軋方向。例如：測圓柱件截麵硬度時，應在徑向測試為(wei) 好(一般圓柱件熱軋方向為(wei) 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(yu) 支撐力平行 
◆管壁較薄時在管內(nei) 放入適當芯子 
在熱處理過程中，有時會(hui) 造成金屬材質發生改變（如20Cr鋼經滲碳-淬火後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、試樣製備、探頭配置如不正確，也會(hui) 造成誤差。