裏氏硬度計檢測原理
裏氏硬度計檢測原理
一、裏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衝擊體在一定的試驗力作用下衝擊試樣表麵，測量衝擊體距試樣表麵1mm處的衝擊速度與回跳速度，利用電磁原理，感應與速度成正比的電壓。裏氏硬度值以衝擊體回跳速度與衝擊速度之比來表示。
計算公式：HL=1000*（VB/VA）
式中：HL——裏氏硬度值
VB——衝擊體回跳速度
VA——衝擊體衝擊速度
二、裏氏硬度計衝擊裝置
裏氏硬度度有D、DC、D=15、C、G、E、DL七種：
D：外型尺寸：f20*70mm，重量：75g.通用型，用於大部分硬度測量。
DC：外型尺寸：f20*86mm，重量：50g。衝擊裝置很短，主要用於非常局促的地方，例如孔或圓筒內。
D+15：外型尺寸：f20*162mm，重量：80g。頭部細小，用於溝槽或凹入的表麵硬度測量。
C：外型尺寸：f20*141mm,重量：75g。衝擊能量*小，用於測小輕、薄部件及表麵硬化層。
G：外型尺寸：f30*254mm，重量：250g。衝擊能量大，對測量表麵要求低。用於大、厚重及表麵較粗糙的鍛鑄件。
E：外型尺寸：f20*162，重量80g壓頭為人造金剛石，用於硬度**材料的測定。
DL：外形尺寸：f20*202mm，重量：80g頭部更加細小，用於狹窄溝槽及齒輪麵硬度的測定。
三、異型支撐環的使用
裏氏硬度計檢測原理
在現場工作中，經常遇到曲麵試件，各種曲麵對硬度測試結果影響不同，在正確操作的情況下，衝擊落在試件表麵瞬間的位置與平麵試件相同，故通用支撐環即可。但當曲率小到一定尺寸時，由於平麵條件的變形的彈性狀態相差顯著會使衝擊體回彈速度偏低，從而使裏氏硬度示值偏低。因此對試樣，建議測量時使用小支撐環。對於曲率半徑更小的試樣，建議選用異型支撐環。四、裏氏硬度計的測量範圍
根據裏氏原理，隻要材料具備一定剛性，能形成反彈，就能測出準確的裏氏硬度值，但很多材料裏氏與其它製式的硬度沒有相應的換算關係，因此裏氏硬度計目前隻裝了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，不鏽銅。
對於一些*材料的試樣，用戶可使用公司提供的擬合曲線軟件做**換算表。在實際生產中，使用的金屬材料多種多樣，由於裏氏硬度計對材料的加工方式、材料的合金元素組成敏感，而裏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**的硬度換算表。
五、影響裏氏硬度計測試精度的因素
1、 數據換算產生的誤差
裏氏硬度換算為其它硬度時的誤差包括兩個方麵：一方麵是裏氏硬度本身測量誤差，這涉及到按方法進行試驗時的分散和對於多台同型號裏氏硬度計的測量誤差。另一方麵是比較不同硬度試驗方法所測硬度產生的誤差，這是由於各種硬度試驗方法之一間不存在明確的物理關係，並受到相互比較中測量不可靠影響的原因。
2、 *材料引起的誤差
存貯在硬度儀中的換算表對下列鋼種可能產生偏差：
**奧氏體鋼
耐熱工具鋼和萊氏體鉻鋼（工具鋼類）硬質材料會引起彈性模量增加，從而使L值偏低。這類鋼應在橫截麵上進行測試
局部冷卻硬化會引起L值偏高
磁性鋼由於磁場影響，會使L值偏低。
表麵硬化鋼，基體軟，會使L值偏低，當硬化層大於0.8mm時（C型衝擊裝置為0.2mm）則不影響L值。
3、 齒輪檢測中的誤差
一般情況下，由於齒麵較小，測試誤差相對較大，對此，用戶可根據情況設計相應的工裝，將有助於減小誤差。
4、 材料彈性、塑性的影響
裏氏值除與硬度、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，*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，L值較大
5、 熱軋方向造成的誤差
當被測工件係熱軋工藝成型時，如果測試方向與軋製方向一致，會因彈性模量E偏大而造成測試值偏低，故測試方向應垂直於熱軋方向。例如：測圓柱截麵硬度時，應在徑向測試為好。（一般圓柱熱軋方向為軸向）。
6、 試樣重量、粗糙度、厚度的影響
試件
衝擊裝置
試件重量（kg）
*小厚度
（mm）
*低表麵粗糙度
輕型
中型
重型
試件
硬化層
ISO
Ra
Rz
需藕合
需穩定
可直接
D：DC；D+15；DL
0.05-2
2-5
>5
3
0.8
N7
2m
10m
G
0.5-5
5-15
>15
10
N9
7m
30m
C
0.02-0.05
0.5-1.5
>1.5
1
0.2
N5
0.4m
2.5m
7、 試件磁性應小於300高斯
8、 其它因素的影響
測量管件硬度時須注意：管件注意穩固支撐，測試點應靠近支撐點且與支撐力平行，管壁較薄在管內放入適當芯子