一、首先介紹一下幾種常見的硬度單位,它們是根據(jù)不同的測(cè)量方法來定義硬度的。
1、洛氏硬度:是通過對(duì)壓頭施加一定的力,用壓痕的深度來定義硬度的,單位HR,每0.002mm為一個(gè)洛氏單位。其中又根據(jù)壓頭的形狀和施加的力的大小分為HRA,HRB,HRC……,HRA和HRC都是用金剛石圓錐作壓頭,分別施加588N、1470N總實(shí)驗(yàn)力而測(cè)量的;HRB是用鋼球作壓頭,施加980N的總實(shí)驗(yàn)力而得出的。
2、布氏硬度:是通過對(duì)球形壓頭施加一定的力,用工件表面壓痕的面積來定義硬度的,單位為HB。120HBS10/1000/30
3、維氏硬度:它是用一定的試驗(yàn)力F,將頂角為136度的金剛石四棱錐壓入金屬表面,保持一定時(shí)間后撤去實(shí)驗(yàn)力,通過測(cè)量壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度并求其面積得出。640HV30/20
4、肖氏硬度:它是通過沖擊體以一定的速度沖擊被測(cè)物體,通過測(cè)量反彈的高度來表征物體的硬度的。
5、邵氏硬度:主要用于塑料、合成橡膠及其他化工產(chǎn)品。
二、里氏硬度的概念以及發(fā)展。
里氏硬度測(cè)試技術(shù)是國(guó)際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發(fā)展的一種技術(shù),依據(jù)里氏硬度理論制造的里氏硬度儀改變了傳統(tǒng)的硬度測(cè)試方法。由于硬度傳感器小,可以手握傳感器在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)工件進(jìn)行各種方向的硬度檢測(cè),因此是其它臺(tái)式硬度儀所難以勝任的。自里氏硬度儀誕生以來,在國(guó)際上的普及程度越來越廣。
里氏硬度的概念是由瑞士Dr.Dietmar Leeb博士提出來的,它是一種動(dòng)態(tài)硬度試驗(yàn)法。硬度傳感器的沖擊體在與被測(cè)工件沖擊過程中,距工件表面1mm時(shí)的反彈速度與沖擊速度的比值乘以1000,定義為里氏硬度值,以HL表示里氏硬度計(jì)算公式如下:
HL=Vb/Va×1000
Vb:表示反彈速度
Va:表示沖擊速度
三、里氏硬度儀的特點(diǎn)
1、肖氏及里氏硬度均屬動(dòng)載測(cè)試法,但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度,因此決定了肖氏硬度儀要垂直向下使用,這勢(shì)必在實(shí)際使用中造成很大的局限性;而里氏就不同了,里氏考察的是沖擊體反彈與沖擊的速度,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(jì).由于體積龐大,不便于在現(xiàn)場(chǎng)使用,特別是需測(cè)試大、重型工件時(shí)。由于硬度計(jì)工作臺(tái)無法容納,所以根本無法檢測(cè)。而里氏硬度儀無需工作臺(tái),其硬度傳感器小如一只筆,可用手直接操作,無論是大、重型工件還是幾何尺寸復(fù)雜的工件都能容易地檢測(cè)。
四、里氏硬度的相關(guān)因素
里氏硬度試驗(yàn)法既然是動(dòng)載測(cè)試法,那么里氏硬度值必然與金屬材料的彈性模量E有關(guān).而材料的不同所對(duì)應(yīng)的彈性模量也不同所以里氏硬度儀是按材料種類進(jìn)行分類測(cè)試的。
五、里氏硬度與其它硬度的轉(zhuǎn)換
里氏硬度值與其它硬度值(HRC、HRB、HB、HV、HSD)之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系.因此可將里氏值(HL)轉(zhuǎn)換成其它硬度值.里氏硬度儀可通過機(jī)內(nèi)微電腦進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
六、里氏硬度與其它硬度的分類對(duì)比及檢測(cè)要求
從微觀形變上分類,布、洛、維氏硬度考察的是材料的塑性形變,表現(xiàn)為壓痕的大小或深度;里、肖氏硬度考察的是材料的彈性形變,表現(xiàn)為反彈速度的大小或高度。