什么是全角度里氏
全角度里氏硬度計是針對單角度里氏硬度計而言的。目前市場上幾乎所有的里氏硬度計都是單角度里氏硬度計。其計算原理都是以沖擊裝置(探頭)垂直向下為依據的。所以,當變換角度測量時,計算出的里氏值,遂著角度的不斷上揚,也呈現出不斷增大。同時,對于不同硬度的材料,增大的幅度也是大不相同。例如:測試一個HLD750的試塊,垂直向下測時是HLD750,當變換角度成水平測試時,得出里氏值是HLD757,比實際值高7個里氏值。同樣測試HLD530的試塊,水平測試時里氏值是HLD542,比實際值高出12個里氏值。從這個例子可以看出,同一個材料,變換角度測量后,測出的里氏值不同。不同硬度的材料,變換同樣的角度測量,其里氏值的變化程度也不相同。這就是所謂的單角度里氏硬度計,即只有垂直向下時計算出的里氏硬度是真實的,其他方向的里氏硬度值顯然都是不真實的。實際應用中會造成很大的測量誤差。
為了解決這一問題,往往都是通過人為補償來消除測量中因角度變換而產生的較大偏差,使之能夠盡量滿足精度要求。但是,這種人為補償也只是一定程度上減少誤差,是不得已而為之的一種處理手段,并不是根本解決。里氏硬度計上都有設置方向的選項,其實就是專門為彌補方向誤差而設計的人為補償程序。當需要按哪個方向測量時,就在儀器上選定哪個方向,這樣計算出來的硬度值在經過儀器事先設計好的補償程序后,就可以滿足誤差要求了。這種人為補償在精度上是很粗糙的,每45度一補償,對于不同硬度的材料是每50個里氏硬度值做一次補償。顯然,這種補償既不是連續的,更不是線性的。如果,你的測量方向剛好是在22.5度,那你應該選擇哪個角度的補償就成了問題,同時,你的材料的硬度又剛好是在每50個里氏值補償的中間值時,加之儀器的系統誤差,其測量結果的精度也就可想而知了。
近來國外也在力求不斷改進產品的性能,使儀器可以自動識別測量角度,并且將補償的梯度經過簡單的數學處理后進一步縮小,降低了誤差范圍。但根本上還是換湯不換藥,只是程度不同而已。
而全角度里氏硬度計的誕生地解決了這個問題,準確地說,全角度里氏硬度計就不存在這個問題,也就無所謂“解決”。全角度里氏硬度計在任何角度上的測量都是滿足里氏原理計算出硬度值,無所謂向上、向下或是水平,對同一個工件不同方向得出相同的測量結果,極大地提高了測量精度。全角度里氏硬度計的精度一般遠高于單角度里氏硬度計的精度,尤其是在不同方向上的測量。通常全角度硬度計的精度要≤±0.3%(HL=800時),重復精度在±2HL左右。
全角度里氏硬度計是建立在全新的理論和計算方法上的帶有革命性意義的產品,標志著我國里氏硬度計的發展達到了的水平。
全角度里氏硬度計工作原理
上面說了單角度里氏硬度計的弊端,現在簡單介紹一下全角度里氏硬度計的工作原理。
全角度里氏硬度計也屬于里氏硬度計,是通過沖擊體以一定的速度釋放,測量工件表面1mm處的沖擊速度和回彈速度,從而計算出金屬硬度值。之所以不同的測量角度對測量值產生較大影響,是因為沖擊體自身受重力影響,有一個重力加速度,從而影響到沖擊和回彈的速度比值。因為沖擊體被釋放的初速度是一定的,這是由沖擊裝置內彈簧的彈力決定的,因而在不同的角度釋放沖擊體,當沖擊體經過線圈時產生的電壓是不一樣的,全角度里氏硬度計可通過測量這個不一樣的電壓從而計算出沖擊角度,通過計算而得到精確的測量值。
全角度里氏硬度計在測量時不需要選擇角度,使的操作更加方便,尤其適合批量檢測工件的多個表面,不會產生因為沒有調整沖擊方向而帶來的很大誤差,現在已經被越來越多的用戶使用。
里氏硬度計對工件的要求
對于能滿足里氏原理測量要求的工件,里氏硬度計的精度還是有保障的。
里氏硬度計常用的D型沖擊裝置對工件的要求:
重量≥5KG
試件表面粗糙度(um)≤1.6
試件厚度≥5mm
如果表面硬化,硬化層深度≥0.8 mm
凸面曲率半徑≥30mm,低于這個的要用異形支撐環
試樣不含有磁性
不要在同一點重復測量,兩個測量點間距3-4mm