里氏硬度計(jì)-大百科2
如何選擇高質(zhì)量的里氏硬度計(jì)：
里氏硬度計(jì)屬于計(jì)量檢測(cè)儀器，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、進(jìn)行失效分析方面起著重要作用，因此選擇好里氏硬度計(jì)對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
⒈選擇進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)里氏硬度計(jì)？
瑞士PROCEQ公司于1977年發(fā)明了里氏硬度計(jì)，該公司生產(chǎn)的里氏硬度計(jì)是世界**的，世界上許多國(guó)家都采用該公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為本國(guó)家的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)的國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)也是參照PROCEQ公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的。瑞士PROCEQ公司生產(chǎn)的里氏硬度計(jì)的主要特點(diǎn)是一臺(tái)主機(jī)可以配置七種不同類型的沖擊裝置。進(jìn)口里氏硬度計(jì)在性能上是無(wú)可挑剔的，但進(jìn)口里氏硬度計(jì)價(jià)格比較貴，購(gòu)買(mǎi)進(jìn)口D型標(biāo)準(zhǔn)配置的里氏硬度計(jì)約需人民幣七萬(wàn)元左右，且出了問(wèn)題維修不方便。國(guó)產(chǎn)里氏硬度計(jì)的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，購(gòu)買(mǎi)國(guó)產(chǎn)D型標(biāo)準(zhǔn)配置的里氏硬度計(jì)約需人民幣一萬(wàn)多元。但國(guó)產(chǎn)里氏硬度計(jì)有優(yōu)劣之分，購(gòu)買(mǎi)時(shí)須慎重選擇。
⒉如何鑒別里氏硬度計(jì)的優(yōu)劣？
真正的里氏硬度計(jì)是符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)且具有互換一致性的。雖然中國(guó)有關(guān)部門(mén)制定了里氏硬度計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有些生產(chǎn)廠家的技術(shù)實(shí)力由于達(dá)不到生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)里氏硬度計(jì)的水平，因此采用修正的方法生產(chǎn)里氏硬度計(jì)，其產(chǎn)品雖也名為里氏硬度計(jì)，但與真正的里氏硬度計(jì)相去甚遠(yuǎn)，原本測(cè)值不準(zhǔn)的硬度計(jì)經(jīng)過(guò)修正后也可以達(dá)到測(cè)試硬度試塊準(zhǔn)確的要求，因此用戶要選擇好里氏硬度計(jì)需要注意真正里氏硬度計(jì)的以下特征：
①?zèng)_擊裝置具有互換性。里氏硬度計(jì)的一臺(tái)主機(jī)可以同時(shí)配置七種不同類型的沖擊裝置；若干支同一種類的沖擊裝置可以配置在一臺(tái)主機(jī)上。
②沖擊裝置的沖頭具有可更換性。里氏硬度計(jì)沖擊裝置的沖頭具有可更換性。同一種類沖擊裝置的沖頭可以相互替換而不影響測(cè)值。
③里氏硬度計(jì)不具有可調(diào)整性。里氏硬度計(jì)出廠后不具有可調(diào)整性，由于球頭的磨損造成測(cè)值不準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)采用更換球頭的辦法解決。
④里氏硬度計(jì)測(cè)量誤差在硬度的全范圍滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。里氏硬度計(jì)測(cè)量誤差在硬度的整個(gè)范圍從低到高都是滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的誤差要求的。北京時(shí)代天晨公司里氏硬度計(jì)
適用的行業(yè)：
熱處理是提高和保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性、提高制造業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要基礎(chǔ)之一，其行業(yè)水平的高低對(duì)制造業(yè)發(fā)展起著舉足輕重的作用。我國(guó)的熱處理行業(yè)除了少數(shù)廠家外，總體水平遠(yuǎn)不能適應(yīng)加入WTO后熱處理行業(yè)面臨的更激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。在這其中，我國(guó)的熱處理檢測(cè)設(shè)備更為落后。嚴(yán)重的限制和阻礙了工藝技術(shù)的發(fā)展和造成產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定，更重要的是不能有效的防止產(chǎn)品出現(xiàn)不必要的質(zhì)量事故。下面我就機(jī)械零件、工模具熱處理后*常用的硬度測(cè)試來(lái)舉例。
硬度是衡量金屬材料軟硬的一個(gè)指標(biāo)，硬度值實(shí)際上不是一個(gè)單位的物理量，它是表征著材料的彈性、塑性、形變、強(qiáng)化率、強(qiáng)度和韌性等一系列不同物理量組合的一種綜合性能指標(biāo)，一般可以認(rèn)為硬度是指金屬表面上不大體積內(nèi)抵抗變形破裂的能力。采用便攜式里氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度檢測(cè)的實(shí)用價(jià)值在于不必破壞工件并可成批檢驗(yàn)零件，已成為產(chǎn)品質(zhì)量檢查、制定合理工藝和分析產(chǎn)品質(zhì)量的重要實(shí)驗(yàn)方法之一。
根據(jù)對(duì)里氏硬度計(jì)的使用狀況與使用方式，里氏硬度計(jì)是壓入和回跳硬度值組合的一種測(cè)試方式，從結(jié)構(gòu)上有它獨(dú)特而又廣泛的實(shí)用性，尤其是測(cè)試大中型尺寸而且形狀復(fù)雜的工件及工模具的硬度值與失效分析，具有其他類型硬度計(jì)不可替代的優(yōu)勢(shì)。
使用檢測(cè)：
一、用里氏硬度計(jì)測(cè)試硬度來(lái)分析、驗(yàn)證大型齒軸、內(nèi)齒圈預(yù)處理工藝及滲碳淬火工藝的方法：
預(yù)處理工藝后測(cè)試
這道工藝操作后的質(zhì)量直接影響滲碳工藝操作后齒軸、內(nèi)齒圈滲碳層硬度分布的均勻性、齒部的變形量。更重要的是芯部的強(qiáng)度（未滲層）。當(dāng)用里氏硬度計(jì)測(cè)試齒軸的齒部及柄部、內(nèi)齒圈的外圓內(nèi)徑及端面，如果發(fā)現(xiàn)測(cè)試的同一區(qū)域硬度*高和*低的相差較大，在審查儀表爐溫、裝爐方式、工藝?yán)鋮s方式都正常的前提條件下，就可根據(jù)硬度值高低差值及分布的狀況，推斷出工件內(nèi)組織存在著偏析或帶狀組織。如金相圖片顯示的帶狀偏析
因?yàn)橛糜捕确y(cè)試的實(shí)況是測(cè)試點(diǎn)在黑色的珠光體帶硬度偏高，在白色鐵素體帶硬度偏低。這種組織缺陷在隨后的滲碳淬火工藝操作中是不可能消除，而是被保留下來(lái)。一旦大型齒軸、內(nèi)齒圈存在這種組織缺陷，在裝機(jī)使用時(shí)不僅會(huì)造成使用壽命短的問(wèn)題，而且常造成重大設(shè)備事故。當(dāng)我們通過(guò)測(cè)試硬度法可推斷出鍛件中有這種帶狀偏析后，立即采用固溶處理工藝操作或其他消除帶狀偏析的工藝即可消除缺陷，從而防止設(shè)備事故的發(fā)生、減少損失。
滲碳工藝后測(cè)試
這道工藝是齒軸與內(nèi)齒圈的*終熱處理工藝，通常檢驗(yàn)人員只對(duì)試樣測(cè)試HRC硬度，
然后再切開(kāi)試樣做金相分析：滲層馬氏體級(jí)別、碳化物級(jí)別、形態(tài)分布、殘余奧氏體量形態(tài)、心部馬氏體級(jí)別，再用顯微硬度計(jì)測(cè)試滲層從表層至HV550硬度為深層深度以上操作作為終檢。但從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生齒軸早期失效斷軸，齒部嚴(yán)重磨損的事故分析中發(fā)現(xiàn)，實(shí)物的硬度低于試樣的硬度，尤其常常出現(xiàn)在深層滲碳時(shí)，原因是實(shí)物齒軸、內(nèi)齒圈與試樣不是同塊料上截取下來(lái)的，也不是同一爐所做的預(yù)處理。這樣在實(shí)物與試樣滲前原始組織不同，滲后的組織與硬度有一定差異，更主要的是在整個(gè)滲碳工藝操作中，由于工件的擺放及滲碳表面積巨大的差異（化學(xué)熱處理吸收過(guò)程的相界面反應(yīng)及主要因素中有一條滲入介質(zhì)各組分的濃度與工件表面狀態(tài)、表面形狀、表面積大小及表面能量對(duì)化學(xué)熱處理過(guò)程有極其重要的影響）把里氏硬度計(jì)測(cè)試出的硬度與試樣上洛氏硬度計(jì)及顯微硬度計(jì)測(cè)試出的硬度相比較、加之對(duì)試樣滲層的金相組織分析結(jié)合起來(lái)，就可較快而準(zhǔn)確的找出產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因。加之作必要的工藝調(diào)整，可在工件組裝前就把事故隱患消除。北京時(shí)代天晨公司里氏硬度計(jì)
二、用里氏硬度計(jì)測(cè)試硬度來(lái)分析、驗(yàn)證中大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)模具工藝，
這是一支用馬氏體不銹鋼所制作的飼料模具，主要用于生產(chǎn)飼料。模具上有10000～27000個(gè)孔，每小時(shí)有10噸的混合飼料粉狀物從模孔區(qū)擠出成為顆粒狀。所以環(huán)模質(zhì)量與使用壽命的關(guān)鍵控制點(diǎn)是環(huán)模上模孔區(qū)的硬度與滲層。以下是?？啄p的實(shí)物圖片：
由于模具尺寸大，而且?？追植荚谕鈭A上，測(cè)試點(diǎn)是個(gè)曲面，孔與孔之間的間距一般有3～4mm，在這種條件下正好發(fā)揮了里氏硬度計(jì)的多樣適用性與小巧攜帶方便的特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確的測(cè)試出模孔處實(shí)際硬度。根據(jù)實(shí)測(cè)的硬度以及對(duì)試塊所作的金相分析，可更合理的修正和制定工藝，充分發(fā)揮材料潛力，提高使用壽命。如環(huán)模一小時(shí)出10噸飼料，當(dāng)延長(zhǎng)10小時(shí)使用壽命就可出100噸飼料，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
三、工模具失效分析中里氏硬度計(jì)的作用
材質(zhì)5CrMnMo大型熱鍛模具在使用中常因?yàn)樾颓辉缙谀p、塌陷而失效。
當(dāng)用里氏硬度計(jì)對(duì)磨損區(qū)測(cè)試硬度時(shí)發(fā)現(xiàn)磨削的硬度值低于未使用前測(cè)試的硬度（38～42HRC）在32～34HRC范圍。這就說(shuō)明在紅熱的毛坯（>10000C）對(duì)型腔加熱的**階段（毛坯在型腔加熱大體可分為四個(gè)階段）,受熱量大約在80%～85%時(shí)，因模腔壁厚散熱慢，某些點(diǎn)區(qū)溫度高達(dá)6500C以上。當(dāng)模具型腔因傳導(dǎo)受熱后溫度超過(guò)模具回火溫度，模具在工作過(guò)程中是處在繼續(xù)回火過(guò)程階段，將繼續(xù)發(fā)生組織與性能的變化，就造成了磨損區(qū)硬度值的降低而發(fā)生熱磨損，就表明5CrMnMo這種熱作模具鋼不適宜做大型模具。當(dāng)選用600～6500C溫區(qū)內(nèi)服役的熱作模具如3Cr2W8V，3Cr3Mo3VNb這類熱穩(wěn)定性、熱強(qiáng)性、屈服強(qiáng)度的熱作模具鋼比采用5CrMnMo更適宜。
在中國(guó)這個(gè)工業(yè)化進(jìn)程還遠(yuǎn)沒(méi)有完成的情況下，迫切需要努力縮短與國(guó)際先進(jìn)制造水平的差距，作為企業(yè)必須從戰(zhàn)略高度上來(lái)認(rèn)識(shí)到熱處理行業(yè)，不僅從設(shè)備、工藝，尤其是檢測(cè)設(shè)備急需要不斷吸取國(guó)內(nèi)外新技術(shù)，更要看在熱處理企業(yè)中實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的情況。這才是一個(gè)非常明智的舉措，因?yàn)樵诩尤?span>WTO
后按世貿(mào)規(guī)則有五年過(guò)渡期，對(duì)我國(guó)制造業(yè)而言，這是一個(gè)非常關(guān)鍵的時(shí)期，之所以說(shuō)是關(guān)鍵是因?yàn)檫^(guò)渡期后我國(guó)制造業(yè)企業(yè)基本上將處于國(guó)外大公司同等競(jìng)爭(zhēng)地位，而且在這過(guò)渡期中，我們尚可充分準(zhǔn)備提升競(jìng)爭(zhēng)力，所以這是對(duì)企業(yè)非常緊迫的要求。北京時(shí)代天晨公司里氏硬度計(jì)
里氏硬度計(jì)作為一種快捷的硬度測(cè)試方法，相關(guān)技術(shù)在近幾年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)里氏硬度測(cè)量?jī)x器的測(cè)量精度和準(zhǔn)確度已經(jīng)能夠和國(guó)際**技術(shù)水平相媲美。2011年由中科樸道技術(shù)（北京）有限公司研制的pd-H系列里氏硬度計(jì)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)突破和性能優(yōu)化： 1、內(nèi)置藍(lán)牙模塊，支持無(wú)線打印 2、液晶屏顯示具有背光，且對(duì)比度可調(diào)，適用于各種作業(yè)場(chǎng)景下得讀數(shù)。 3、自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)間可調(diào)，開(kāi)啟更優(yōu)化的省電模式 4、具有自我學(xué)習(xí)型的制式轉(zhuǎn)換 5、USB充電，邊充邊用。 6、明晰的欠壓、充電指示。 7：采用進(jìn)口熱敏打印機(jī)頭，打印流暢，字體清晰。 國(guó)內(nèi)技術(shù)如今發(fā)展已經(jīng)不次于國(guó)際水平，出口產(chǎn)品大幅度提升，各廠家也有自己的特色，以前的同質(zhì)化現(xiàn)象減少，整個(gè)行業(yè)生態(tài)呈現(xiàn)良好態(tài)勢(shì)。
避免鐵屑、氧化皮、灰塵等異物進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部，造成電路短路燒毀機(jī)器，避免在強(qiáng)電磁干擾的場(chǎng)合應(yīng)用，如：小靈通天線、高頻爐等周圍，造成儀器工作異常，應(yīng)該在工作溫度在0℃～40℃，相對(duì)濕度≤90%，無(wú)強(qiáng)光直射，無(wú)振動(dòng)、無(wú)強(qiáng)烈磁場(chǎng)、無(wú)腐蝕性介質(zhì)及嚴(yán)重粉塵的環(huán)境下工作。
里氏硬度計(jì)在使用過(guò)程中應(yīng)先注意被測(cè)試件的要求，確保試件表面應(yīng)潔凈，無(wú)灰塵、油污和氧化皮，可用砂輪機(jī)先將被測(cè)件表面局部打磨，顯出金屬色。試件表面的溫度不能過(guò)高，要求溫度小于120℃。測(cè)試*佳溫度為4℃-38℃。
試件的表面應(yīng)光滑，試件不能帶磁，試件的材料應(yīng)和儀器預(yù)置的材料對(duì)應(yīng)，試件的厚度應(yīng)達(dá)到測(cè)試要求，試件的外形尺寸和支承環(huán)相吻合。
對(duì)于中型試件及小型試件，須要做支承或粘合處理，對(duì)于異型材料需做對(duì)比實(shí)驗(yàn)即用同硬度制的臺(tái)式硬度計(jì)在同一試件上測(cè)試對(duì)比做對(duì)比曲線，以確保測(cè)試精度的準(zhǔn)確性。
