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里氏硬度计原理示值误差

七、影响测试精度的几个问题

    由于里氏硬度计是在动态力作用下测定金属硬度的，所以影响测试结果准确性的因素比较多，故应对这些因素如以一定的限制，主要包括: 试验条件、试验对象、操作技术和数据处理等几个关健环节，下面将就一些具体问题探讨一下：

1、试件曲率对精度的影响，

    在现场工作中，经常遇到曲面的试件，各种曲面对硬度测试结果的影响不同，在正确操作的情况下，冲击体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和弹性状态相差显著，会使冲头回弹速度偏低，从而使里氏硬度示值偏低。

2、数据换算产生的误差

     里氏硬度换算为其他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，这涉及到按同一方法重复进行试验时的分散，和对于多台同型号里氏硬度计的误差；另一方面是比较不同硬度试验方法所测硬度产生的误差，这是由于各种硬度方法之间不存在明确的物理关系，并受到相互比较中测量不可靠性影响的原因。

     本仪器的硬度换算是自动完成的，故可用布氏、洛氏、维氏、肖氏硬度标准块直接确定硬度仪的换算误差。

3、特殊材料引起为误差

    存储在硬度仪中的换算表对以下钢种可能产生偏差：

（1）、高合金钢

◆所有奥氏体钢

◆在高速钢中，耐热工具钢和莱氏体铬钢(工具钢类)硬质材料(莱氏体碳化物，例如M7C3和M6C会引起弹性模量增加，从而使HL值偏低。这类钢应在横截面上进行测试。

◆局部冷却硬化，例如由于切割或不适当的试样制备也会引起HL值偏高。

（2）、磁性钢

◆在检验磁性材料硬度时，由于磁场影响，会使HL值偏低，如磁场较强，建议不用此种测试方法。

（3）、表面硬化钢

◆表面产生硬化的材料，尤其是经表面处理的钢，由于基体软，会使HL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HL值。

（4）、对于特殊材料可用以下方法，自己建立对比关系。

◆试验面必须仔细制备

◆如不进行耦合，选择的试样足寸尽可能大

◆试样硬度在硬度仪换算范围内

◆用相应测量范围的硬度块检查静态硬度计准确性。

◆在试样上用静态硬度计测三个点，并在压痕周围用里氏变度仪测五个值，取其平均值。比较两种方法测出的硬度值即可得出误差范围。也可用一组不同硬度试样用上述方法绘出换算曲线。

4、齿轮检测的误差

     一般情况下，里氏硬度计对于模数大于7的齿轮齿面的检测是可以保证**度的，但齿轮模数小于7时，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，将有利于减小误差。

5、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，HL值较大。

6、热轧方向造成构误差

     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：测圆柱件截面硬度时，应在径向测试为好(一般圆柱件热轧方向为轴向)。

7、其它因素的影响

    对管件测试时需注意以下几点：

◆管件注意稳固支撑

◆测试点应靠近支撑点且与支撑力平行

◆管壁较薄时在管内放入适当芯子

     在热处理过程中，有时会造成金属材质发生改变（如20Cr钢经渗碳-淬火后由合金结构钢变成低合金工具钢），在此情况下，应注意选择适当的金属材料。

    工件本身的硬度离散性也造成试值误差，应根据经验分析硬度分布，合理解释试值误差。操作方法、试样制备、探头配置如不正确，也会造成误差。

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