里氏硬度计-大百科1

里氏硬度计-大百科1

里氏硬度计简介：

里氏硬度计是一种测试器材，其原理是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。

里氏硬度计应用：

机床导轨，汽车底盘的硬度检测

已安装的机械或长久性组装部件

模具型腔等试验空间很狭小的工件

大型工件大范围内多处测量部位的快速检验

压力容器、汽轮发电机及其它设备失效分析

轴承及其它零件生产流水线

金属材料仓库的材料区分

热处理工件的质量控制

里氏硬度计要求对测试结果的正规原始记录

可实现六种硬度（HL、HRB、HRC、HB、HV、HS）间的相互转换及硬度与抗拉强度间的相互转换

可显示测量值、平均值、日期、冲击方向、测试次数、测试材料、硬度制等信息，显示信息丰富。

2、钢和铸钢 洛氏硬度 HRC 17-69

洛氏硬度 HRB 13-101.7

布氏硬度 HB 20-655

维氏硬度 HV 80-940

肖氏硬度 HS 32-99.5

里氏硬度计特点

1、大屏幕LCD点阵液晶，LED背光显示，小巧便携设计，机身仅312.5px；

2 、七种冲击装置无需校正自动识别具有良好兼容性，具有示值软校准功能；

3、 可预先设置硬度上、下限，超出范围自动报警；

4 、大容量存储，可达600组数据；北京时代天晨公司里氏硬度计

7 、带有USB接口，配备微机软件，与PC机连接后功能更加强大，方便客户对测量数据的管理；

8 、支持测量多种硬度计制氏，即刻显示与转换：布氏（HB）、洛氏C（HRC）、洛 氏A（HRA）、洛氏B(HRB)、 维氏（HV）、肖氏（HS）

9、电源供电为两节AA（5号）电池，可连续工作150小时以上（不开背光），带有自动休眠、自动关机等节电功能；

10、采用国际流行的全封闭铝合金外壳，符合人体工程学设计。表面喷砂处理，配以不锈钢拉丝堵板，耐腐蚀的同时增加了美观性，坚固耐用。并具有优异的抗电磁，抗震动等干扰的能力。

里氏硬度计参数

测试范围：（170-960）HLD、（20-68）HRC、（19-651）HB、（80-967）HV、（30-100）HS、（59-85）HRA、（13-100）HRB;

测量方向：支持360度测量；

硬度制： 里氏（HL）、布氏（HB）、洛氏C（HRC）、洛氏A（HRA）、

洛氏B(HRB)、 维氏（HV）、肖氏（HS）；

适用材料：钢和铸钢、冶金工具钢、锻钢、灰铸铁、球墨铸铁、铸铝合金、纯铜、

铜锌合金（黄铜）、铜锡合金（青铜）。

可配冲击装置： D / DC / D+15 / G / C / DL / E;

测量工件的曲率半径： Rmin=50mm（用异型支撑环Rmin=10mm）;

测量工件的*小重量： 稳定支撑2kg（0.1kg需耦合）；

测量工件*小厚度： 3mm（G型冲击装置：10mm）；

测量工件的硬化层*小厚度： 0.8mm

使用温度： 0～40℃

外形尺寸：125mm*67mm*31mm

重量：350g

里氏硬度计标准配置

主机 打印机 D型冲击装置 随机里氏硬度块（HLD值）小支撑环

尼龙刷 合格证书 使用说明书 软件和数据线 ABS仪器箱

里氏硬度计分类

全角度里氏硬度计、数显里氏硬度计、便携式里氏硬度计、笔式里氏硬度计

里氏硬度计测试原理

1.测试原理

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

2.测试步骤

（1） 将被检测物体应平放于地面，必须保证**平稳，不得有任何晃动，被检测位置不得有悬空状态，必要时需加支撑块；

（2）打开硬度计→物体的材料设置→硬度值设置（HRC\HRB\HB）→硬度检测方向设置→开始硬度检测；

（3）将冲击装置压紧在被测表面并向下按一下，1s后再按硬度计上面凸出的小圆柱，硬度值就会自动显示出来，在这过程中操作人员必须将冲击装置放稳，方向也应与被测面保持垂直状态；

（4）每个检测部位应至少测试3个点，两测试点之间距离应≥3mm，测试完后取平均值做为该部位硬度，并记录，然后进入下一个部位检测；

（5） 测试结果与物体的要求进行比较，达到要求为合格，转入下一道工序；不合格则转入隔离区，记录检测结果；北京时代天晨公司里氏硬度计

冲击装置：

里氏硬度计有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。

现场使用：

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。

要求编辑

一、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。

二、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℃。

三、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。

冲击装置类型

试件表面粗糙度Ra

相当于原国标

D DC D+15 E DL

2μm

6

G

7μm

4

C

0.4μm

8

四、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的支撑体牢牢耦合，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。冲击装置与试件重量的关系见下表：

冲击装置类型

不需固定支撑

需固定支撑

需耦合

D DC D+15 E DL

5kg

2kg

0.1kg

G

15kg

5kg

0.5kg

C

1.5kg

0.5kg

0.02kg

五、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应符合下表规定：

冲击装置类型

试件表面硬化层*小厚度

D DC D+15 E DL

0.8mm

G

------

C

0.2mm

六、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应符合下表

冲击装置类型

被测试件*小厚度

D DC D+15 E DL

3mm

G

10mm

C

1mm

七、对曲口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、柱面和凹面等曲口试件，为保证测试精度，应采用异型支撑环（选购件）。北京时代天晨公司里氏硬度计

异型支撑环有如下规格：

1、外圆球面：K10-15mm，K14.5-30mm。

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

3、外圆柱面：Z10-15mm，Z14.5-30mm，Z25-50mm。

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

5、特殊外形：UN

八、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。

九、对试件无振动的要求测试时，试件所处的四周环境不应有振动，否则会影响测试结果。

测试范围：

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，里氏硬度计只装了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。

检测误差的影响：

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。