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導(dǎo)致筆式里氏硬度計(jì)不確定度的直觀原因
閱讀：1924 發(fā)布時(shí)間：2016-7-18
筆式里氏硬度計(jì)使用特點(diǎn)及原理隨著材料科學(xué)的發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)材料硬度,特別是對(duì)材料硬度測(cè)量精度和準(zhǔn)確性要求越來越高,而傳統(tǒng)的臺(tái)式硬度計(jì)使用不方便,測(cè)量比較大的試件時(shí)要進(jìn)行取樣操作,筆式里氏硬度計(jì)體積小,重量輕,不用工作臺(tái),并且可在任意方向上使用,便于現(xiàn)場(chǎng)硬度測(cè)量,精度高,還可以進(jìn)行多種硬度值的轉(zhuǎn)換,所以筆式里氏硬度計(jì)受到了越來越多用戶的歡迎。
一、導(dǎo)致筆式里氏硬度計(jì)不確定度的直觀因素:
由于筆式里氏硬度計(jì)是在動(dòng)態(tài)力作用下測(cè)定金屬硬度的,所以影響測(cè)試結(jié)果不確定性的因素比較多,主要包括:測(cè)量條件、測(cè)量對(duì)象、操作技術(shù)和數(shù)據(jù)處理等幾個(gè)關(guān)健環(huán)節(jié),下面將就一些具體問題進(jìn)行分析研究。
二、熱處理過程的影響
對(duì)管件進(jìn)行測(cè)量時(shí)如果沒有穩(wěn)固支撐,加上測(cè)量點(diǎn)不靠近支撐點(diǎn)或與支撐力不能保持平衡,以及管壁較薄時(shí)在管內(nèi)未能及時(shí)放入適當(dāng)芯子均可能影響里氏硬度的不確定度。
在熱處理過程中,有時(shí)會(huì)造成金屬材質(zhì)發(fā)生改變,在此情況下,應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)慕饘俨牧?。工件本身的硬度離散性也造成不確定性增加,此時(shí)應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析硬度分布,合理解釋測(cè)量值的偏差。操作方法、試樣制備、沖擊頭配置如不正確,也會(huì)造成同樣問題。
三、試件曲率對(duì)精度的影響
在現(xiàn)場(chǎng)工作中,經(jīng)常遇到曲面的試件,各種曲面對(duì)硬度測(cè)量結(jié)果的影響不同,在正確操作的情況下,沖擊體落在試件瞬間的位置與平面試件相同,故通用支撐環(huán)即可。但當(dāng)曲率小到一定尺寸時(shí),由于與平面條件的變形和彈性狀態(tài)相差顯著,會(huì)使沖頭回彈速度偏低,從而使里氏硬度偏低。
四、材料彈性、塑性的影響
筆式里氏硬度計(jì)的測(cè)量值除與硬度、強(qiáng)度相關(guān)外,更與彈性模量有關(guān),彈性模量是材料在彈性極限內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值,硬度值是材料硬度和塑性的特征參數(shù)。在彈性部分,首先明顯受E模量影響,當(dāng)材料的靜態(tài)硬度相同,而E值大小可能不同。E值低的材料,HL值較大。根據(jù)材料的彈性模量、合金類型及熱處理狀態(tài)可以對(duì)各種材料分類。
材料的抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)和彈性模量隨溫度的升高而降低。如果設(shè)備的工作溫度較高,則必須選用在相應(yīng)溫度下能保持其強(qiáng)度指標(biāo)的材料。顯然,不銹鋼比普通碳鋼要*得多。如果材料在高溫下承受高的應(yīng)力,則材料的抗蠕變性能是關(guān)鍵性的。
一、導(dǎo)致筆式里氏硬度計(jì)不確定度的直觀因素:
由于筆式里氏硬度計(jì)是在動(dòng)態(tài)力作用下測(cè)定金屬硬度的,所以影響測(cè)試結(jié)果不確定性的因素比較多,主要包括:測(cè)量條件、測(cè)量對(duì)象、操作技術(shù)和數(shù)據(jù)處理等幾個(gè)關(guān)健環(huán)節(jié),下面將就一些具體問題進(jìn)行分析研究。
二、熱處理過程的影響
對(duì)管件進(jìn)行測(cè)量時(shí)如果沒有穩(wěn)固支撐,加上測(cè)量點(diǎn)不靠近支撐點(diǎn)或與支撐力不能保持平衡,以及管壁較薄時(shí)在管內(nèi)未能及時(shí)放入適當(dāng)芯子均可能影響里氏硬度的不確定度。
在熱處理過程中,有時(shí)會(huì)造成金屬材質(zhì)發(fā)生改變,在此情況下,應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)慕饘俨牧?。工件本身的硬度離散性也造成不確定性增加,此時(shí)應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析硬度分布,合理解釋測(cè)量值的偏差。操作方法、試樣制備、沖擊頭配置如不正確,也會(huì)造成同樣問題。
三、試件曲率對(duì)精度的影響
在現(xiàn)場(chǎng)工作中,經(jīng)常遇到曲面的試件,各種曲面對(duì)硬度測(cè)量結(jié)果的影響不同,在正確操作的情況下,沖擊體落在試件瞬間的位置與平面試件相同,故通用支撐環(huán)即可。但當(dāng)曲率小到一定尺寸時(shí),由于與平面條件的變形和彈性狀態(tài)相差顯著,會(huì)使沖頭回彈速度偏低,從而使里氏硬度偏低。
四、材料彈性、塑性的影響
筆式里氏硬度計(jì)的測(cè)量值除與硬度、強(qiáng)度相關(guān)外,更與彈性模量有關(guān),彈性模量是材料在彈性極限內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值,硬度值是材料硬度和塑性的特征參數(shù)。在彈性部分,首先明顯受E模量影響,當(dāng)材料的靜態(tài)硬度相同,而E值大小可能不同。E值低的材料,HL值較大。根據(jù)材料的彈性模量、合金類型及熱處理狀態(tài)可以對(duì)各種材料分類。
材料的抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)和彈性模量隨溫度的升高而降低。如果設(shè)備的工作溫度較高,則必須選用在相應(yīng)溫度下能保持其強(qiáng)度指標(biāo)的材料。顯然,不銹鋼比普通碳鋼要*得多。如果材料在高溫下承受高的應(yīng)力,則材料的抗蠕變性能是關(guān)鍵性的。