一、里氏硬度计测试基本原理

　　随着单片技术的发展，1978年，瑞士人Leeb博士**提出了一种全新的测硬方法，它的基本原理是具有一定质量的冲击体在一定的试验力作用下冲击试样表面，测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度，利用电磁原理，感应与速度成正比的电压。里氏硬度值以冲击体回跳速度与冲击速度之比来表示。

　　计算公式：HL=1000*(VB/VA)

　　式中：HL——里氏硬度值

　　VB——冲击体回跳速度

　　VA——冲击体冲击速度

　　二、里氏硬度计冲击装置

　　里氏硬度计的冲击装置有D、DC、D=15、C、G、E、DL七种：

　　D：外型尺寸：f20*70mm，重量：75g.通用型，用于大部分硬度测量。

　　DC：外型尺寸：f20*86mm，重量：50g。冲击装置很短，主要用于非常局促的地方，例如孔或圆筒内。

　　D+15：外型尺寸：f20*162mm，重量：80g。头部细小，用于沟槽或凹入的表面硬度测量。

　　C：外型尺寸：f20*141mm,重量：75g。冲击能量*小，用于测小轻、薄部件及表面硬化层。

　　G：外型尺寸：f30*254mm，重量：250g。冲击能量大，对测量表面要求低。用于大、厚重及表面较粗糙的锻铸件。

　　E：外型尺寸：f20*162，重量80g压头为人造金刚石，用于硬度极高材料的测定。

　　DL：外形尺寸：f20*202mm，重量：80g头部更加细小，用于狭窄沟槽及齿轮面硬度的测定。

　　三、异型支撑环的使用

　　在现场工作中，经常遇到曲面试件，各种曲面对硬度测试结果影响不同，在正确操作的情况下，冲击落在试件表面瞬间的位置与平面试件相同，故通用支撑环即可。但当曲率小到一定尺寸时，由于平面条件的变形的弹性状态相差显著会使冲击体回弹速度偏低，从而使里氏硬度示值偏低。因此对试样，建议测量时使用小支撑环。对于曲率半径更小的试样，建议选用异型支撑环。四、里氏硬度计的测量范围

　　根据里氏原理，只要材料具备一定刚性，能形成反弹，就能测出准确的里氏硬度值，但很多材料里氏与其它制式的硬度没有相应的换算关系，因此里氏硬度计目前只装了9种材料的换算表。具体材料如下：钢和铸钢，合金工具钢，灰铸铁，球墨铸铁，铸铝合金，铜锌合金，铜锡合金，纯铜，不锈铜。

　　对于一些特殊材料的试样，用户可使用公司提供的拟合曲线软件做专用换算表。在实际生产中，使用的金属材料多种多样，由于里氏硬度计对材料的加工方式、材料的合金元素组成敏感，而里氏硬度计芯片中储存的硬度换算表不可能都满足用户的需要，用户在测试中，可以使用拟合软件做自己专用的硬度换算表

　　四、影响里氏硬度计测试精度的因素

　　1、数据换算产生的误差

　　里氏硬度换算为其它硬度时的误差包括两个方面：一方面是里氏硬度本身测量误差，这涉及到按方法进行试验时的分散和对于多台同型号里氏硬度计的测量误差。另一方面是比较不同硬度试验方法所测硬度产生的误差，这是由于各种硬度试验方法之一间不存在明确的物理关系，并受到相互比较中测量不可靠影响的原因。

　　2、特殊材料引起的误差

　　存贮在硬度仪中的换算表对下列钢种可能产生偏差：

　　所有奥氏体钢

　　耐热工具钢和莱氏体铬钢(工具钢类)硬质材料会引起弹性模量增加，从而使L值偏低。这类钢应在横截面上进行测试

　　局部冷却硬化会引起L值偏高

　　磁性钢由于磁场影响，会使L值偏低。

　　表面硬化钢，基体软，会使L值偏低，当硬化层大于0.8mm时(C型冲击装置为0.2mm)则不影响L值。

　　3、齿轮检测中的误差

　　一般情况下，由于齿面较小，测试误差相对较大，对此，用户可根据情况设计相应的工装，将有助于减小误差。

　　4、材料弹性、塑性的影响

　　里氏值除与硬度、强度相关外，更与弹性模量有关，硬度值是材料硬度和塑性的特征参数，因为两者的成分必然是共同测定的

　　在弹性部分，首先明显受E模量影响，在这方面当材料的静态硬度相同，而E值大小不同时，E值低的材料，L值较大

　　5、热轧方向造成的误差

　　当被测工件系热轧工艺成型时，如果测试方向与轧制方向一致，会因弹性模量E偏大而造成测试值偏低，故测试方向应垂直于热轧方向。例如：测圆柱截面硬度时，应在径向测试为好。(一般圆柱热轧方向为轴向)。

　　6、试样重量、粗糙度、厚度的影响

　　7、试件磁性应小于300高斯

　　8、其它因素的影响

　　测量管件硬度时须注意：管件注意稳固支撑，测试点应靠近支撑点且与支撑力平行，管壁较薄在管内放入适当芯子。

　　五、里氏硬度计使用要求

　　1、 对试件表面温度的要求

　　试件表面的温度不能过热，要求温度小于120℃。测试*佳温度为4℃-38℃。

　　2、对被测试件的一般要求

　　试件表面应洁净，无灰尘，无油污和无氧化皮。

　　3、 对试件表面粗糙度的要求

　　试件表面粗糙度应满足下表的要求，试件表面的粗糙度不但影响测试精度，而且影响冲击球头的使用寿命。

　　4、对试件重量的要求

　　①对足够重的试件不需要支撑，直接进行测试。

　　②对重量不太重的试件，有悬伸部分的试件以及薄壁试件，在测试时应使用物体支撑，以避免冲击力引起试件的扭曲、变形和移动。

　　③对重量较小的试件，应使其与重量大与5kg的支撑体紧紧耦合，要求试件与支撑体表面必须平整、光滑，耦合剂(凡士林，机油等)用量不宜过多，测试方向必须垂直于耦合平面。

　　5、对试件表面硬化层厚度的要求

　　对于表面覆有硬化层的试件，为保证测试精度，要求对应于不同的冲击装置试件表面硬化层厚度。

　　6、对板材、管壁型试件厚度的要求

　　对于板材、管材和其它薄片型试件的测试，为保证测试精度，要求对应于不同的冲击装置试件厚度。

　　7、对曲面试件保证测试精度的要求

　　使用D型冲击装置，要求试件曲面半径大于30mm;使用G型冲击装置，要求试件曲面半径大于50mm。对不满足上述要求的球面、柱面和凹面等曲面试件，为保证测试精度，应采用异型支撑环(选购件)。

　　异型支撑环有如下规格：

　　外圆球面：K10-15mm，K14.5-30mm。

　　内圆球面：HK11-13mm，HK12.5-17mm，HK16.5-30mm。

　　外圆柱面：Z10-15mm，Z14.5-30mm，Z25-50mm。

　　内圆柱面：HZ11-13mm，HZ12.5-17mm，HZ16.5-30mm。

　　特殊形状：UN

　　8、 对试件表面无磁性的要求

　　试件表面不能带有磁性，带有磁性的试件将影响测试精度。要求试件剩磁应小于4G。

　　9、 对试件无振动的要求

　　测试时，试件所处的周围环境不应有振动，否则会影响测试结果。