一、首先介紹一下幾種常見的硬度單位,它們是根據不同的測量方法來定義硬度的。
1、洛氏硬度:是通過對壓頭施加一定的力,用壓痕的深度來定義硬度的,單位HR,每0.002mm為一個洛氏單位。其中又根據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總實驗力而測量的;HRB是用鋼球作壓頭,施加980N的總實驗力而得出的。
2、布氏硬度:是通過對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,保持一定時間后撤去實驗力,通過測量壓痕對角線長度并求其面積得出。640HV30/20
4、肖氏硬度:它是通過沖擊體以一定的速度沖擊被測物體,通過測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品。
二、里氏硬度的概念以及發展。
里氏硬度測試技術是國際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發展的一種技術,依據里氏硬度理論制造的里氏硬度儀改變了傳統的硬度測試方法。由于硬度傳感器小,可以手握傳感器在生產現場直接對工件進行各種方向的硬度檢測,因此是其它臺式硬度儀所難以勝任的。自里氏硬度儀誕生以來,在國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,它是一種動態硬度試驗法。硬度傳感器的沖擊體在與被測工件沖擊過程中,距工件表面1mm時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
1、肖氏及里氏硬度均屬動載測試法,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,這勢必在實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.由于體積龐大,不便于在現場使用,特別是需測試大、重型工件時。由于硬度計工作臺無法容納,所以根本無法檢測。而里氏硬度儀無需工作臺,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雜的工件都能容易地檢測。
四、里氏硬度的相關因素
里氏硬度試驗法既然是動載測試法,那么里氏硬度值必然與金屬材料的彈性模量E有關.而材料的不同所對應的彈性模量也不同所以里氏硬度儀是按材料種類進行分類測試的。
五、里氏硬度與其它硬度的轉換
里氏硬度值與其它硬度值(HRC、HRB、HB、HV、HSD)之間有對應關系.因此可將里氏值(HL)轉換成其它硬度值.里氏硬度儀可通過機內微電腦進行自動轉換。
六、里氏硬度與其它硬度的分類對比及檢測要求
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,表現為反彈速度的大小或高度。