維氏硬度計(jì)常見故障與調(diào)修
硬度計(jì)的種類較多，在工礦企事業(yè)和科研單位中應(yīng)用普遍的以金屬洛氏、布氏、維氏硬度計(jì)為主，其中金屬洛氏和金屬布氏硬度計(jì)相對(duì)于金屬維氏硬度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。常見故障的調(diào)修并不是很困難。下面就金屬維氏硬度計(jì)常見故障調(diào)修介紹如下。
　　根據(jù)多年來的工作實(shí)踐，在檢定和修理工作開始前應(yīng)先從調(diào)整工作臺(tái)的水平入手，然后觀察主軸、杠桿、升降絲桿、緩沖機(jī)構(gòu)及測(cè)量裝置是否正常、靈活。保證對(duì)設(shè)備性能有一基本了解。然后再針對(duì)出現(xiàn)的情況逐一解決。
(1)加荷指示燈、測(cè)量顯微鏡燈不亮
　　首先檢查電源是否接好，然后檢查開關(guān)、燈泡等。如排除這些因素后還不亮，就要看看負(fù)荷是否全部加上或簧片開關(guān)是否正常。排除之后仍不正常，就必須從線路(電路)入手逐步排查。
(2)測(cè)量顯微鏡內(nèi)渾濁，看不到或看不清壓痕
　　這應(yīng)從調(diào)整顯微鏡焦距和燈光入手，調(diào)整之后仍不清楚，則應(yīng)分別轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡和目鏡，并分別移動(dòng)鏡內(nèi)帶虛線、實(shí)線、刻線的三塊平鏡，仔細(xì)觀察問題出在哪一塊鏡面上，然后卸下，用長(zhǎng)纖脫脂棉沾無水酒精擦洗干凈，按相反順序裝好后觀測(cè)，如仍未解決，則送修或更換測(cè)微顯微鏡。
(3)壓痕不在視場(chǎng)內(nèi)或稍轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，壓痕位置變化很大
　　出現(xiàn)這種情況的原因是由于壓頭、測(cè)量顯微鏡、工作臺(tái)三者軸心不同造成的。由于壓頭固定在工作軸底端，因此按以下順序分別調(diào)整。①調(diào)整主軸下端的活動(dòng)間隙，以導(dǎo)向座下端面不直接接觸主軸錐面為準(zhǔn)；②調(diào)整轉(zhuǎn)軸側(cè)面螺釘使工作軸和主軸同(軸)心，調(diào)好后，在試塊上壓出一壓痕，觀察其在顯微鏡中位置，并記錄；③輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)(保證試塊在工作臺(tái)上不移動(dòng))在顯微鏡下找出試塊上不轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)點(diǎn)，此點(diǎn)即為工作臺(tái)軸心；④稍松開升降絲桿壓板上的螺釘和底部螺絲，輕移整個(gè)升降絲桿，使工作臺(tái)軸心與測(cè)量顯微鏡中記下壓痕的位置重合，然后固緊壓板螺釘和調(diào)整螺絲，壓出一壓痕相互對(duì)照。重復(fù)以上步驟，直至完全重合為止。
(4)檢定時(shí)示值超差的原因及解決辦法
　?、贉y(cè)量顯微鏡標(biāo)尺不準(zhǔn)。用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)微尺進(jìn)行檢查。如不準(zhǔn)可送修或更換。
　?、诮饎偸瘔侯^缺損。用80倍立體顯微鏡觀察，看其是否符合金剛石壓頭檢定規(guī)程規(guī)定。如有缺損更換壓頭。
　?、圬?fù)(載)荷超出規(guī)程要求或負(fù)荷不穩(wěn)，用小負(fù)荷三等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)檢查。如負(fù)荷超出要求(±1.0%)但方向一致，這種情況是杠桿比例發(fā)生變化，可松開主軸保護(hù)帽，轉(zhuǎn)動(dòng)力點(diǎn)觸頭，調(diào)整載荷(杠桿比)，調(diào)整好后固緊。如載荷不穩(wěn)，可能是力點(diǎn)刀刃變鈍、支點(diǎn)鋼球磨損或工作軸與主軸不同心、工作軸內(nèi)有較大摩擦等原因造成。這時(shí)檢查刀刃及鋼球，如變鈍或磨損，應(yīng)修整或更換。檢查工作軸并清洗，一定要注意配齊軸周鋼球，同(軸)心的調(diào)整見步驟3。
(5)加荷時(shí)有沖擊現(xiàn)象
　　這種情況的發(fā)生與緩沖器油太少或油太臟有關(guān)。加滿油或清洗緩沖器后一般就可解決。 一、里氏硬度計(jì)測(cè)試基本原理
隨著單片技術(shù)的發(fā)展，1978年，瑞士人Leeb博士首次提出了一種全新的測(cè)硬方法，它的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面，測(cè)量沖擊體距試樣表面1mm處的沖擊速度與回跳速度，利用電磁原理，感應(yīng)與速度成正比的電壓。里氏硬度值以沖擊體回跳速度與沖擊速度之比來表示。
計(jì)算公式：HL=1000＊（VB/VA）
式中：HL——里氏硬度值
VB——沖擊體回跳速度
VA——沖擊體沖擊速度
二、里氏硬度計(jì)沖擊裝置
里氏硬度度有D、DC、D=15、C、G、E、DL七種：
D：外型尺寸：f20＊70mm，重量：75g.通用型，用于大部分硬度測(cè)量。
DC：外型尺寸：f20＊86mm，重量：50g。沖擊裝置很短，主要用于非常局促的地方，例如孔或圓筒內(nèi)。
D+15：外型尺寸：f20＊162mm，重量：80g。頭部細(xì)小，用于溝槽或凹入的表面硬度測(cè)量。
C：外型尺寸：f20＊141mm,重量：75g。沖擊能量最小，用于測(cè)小輕、薄部件及表面硬化層。
G：外型尺寸：f30＊254mm，重量：250g。沖擊能量大，對(duì)測(cè)量表面要求低。用于大、厚重及表面較粗糙的鍛鑄件。
E：外型尺寸：f20＊162，重量80g壓頭為人造金剛石，用于硬度極高材料的測(cè)定。
DL：外形尺寸：f20＊202mm，重量：80g頭部更加細(xì)小，用于狹窄溝槽及齒輪面硬度的測(cè)定。
三、異型支撐環(huán)的使用
在現(xiàn)場(chǎng)工作中，經(jīng)常遇到曲面試件，各種曲面對(duì)硬度測(cè)試結(jié)果影響不同，在正確操作的情況下，沖擊落在試件表面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)，由于平面條件的變形的彈性狀態(tài)相差顯著會(huì)使沖擊體回彈速度偏低，從而使里氏硬度示值偏低。因此對(duì)試樣，建議測(cè)量時(shí)使用小支撐環(huán)。對(duì)于曲率半徑更小的試樣，建議選用異型支撐環(huán)。四、里氏硬度計(jì)的測(cè)量范圍
根據(jù)里氏原理，只要材料具備一定剛性，能形成反彈，就能測(cè)出準(zhǔn)確的里氏硬度值，但很多材料里氏與其它制式的硬度沒有相應(yīng)的換算關(guān)系，因此里氏硬度計(jì)目前只裝了9種材料的換算表。具體材料如下：鋼和鑄鋼，合金工具鋼，灰鑄鐵，球墨鑄鐵，鑄鋁合金，銅鋅合金，銅錫合金，純銅，不銹銅。
對(duì)于一些特殊材料的試樣，用戶可使用公司提供的擬合曲線軟件做專用換算表。在實(shí)際生產(chǎn)中，使用的金屬材料多種多樣，由于里氏硬度計(jì)對(duì)材料的加工方式、材料的合金元素組成敏感，而里氏硬度計(jì)芯片中儲(chǔ)存的硬度換算表不可能都滿足用戶的需要，用戶在測(cè)試中，可以使用擬合軟件做自己專用的硬度換算表。
五、影響里氏硬度計(jì)測(cè)試精度的因素
1、數(shù)據(jù)換算產(chǎn)生的誤差
里氏硬度換算為其它硬度時(shí)的誤差包括兩個(gè)方面：一方面是里氏硬度本身測(cè)量誤差，這涉及到按方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的分散和對(duì)于多臺(tái)同型號(hào)里氏硬度計(jì)的測(cè)量誤差。另一方面是比較不同硬度試驗(yàn)方法所測(cè)硬度產(chǎn)生的誤差，這是由于各種硬度試驗(yàn)方法之一間不存在明確的物理關(guān)系，并受到相互比較中測(cè)量不可靠影響的原因。
2、特殊材料引起的誤差
存貯在硬度儀中的換算表對(duì)下列鋼種可能產(chǎn)生偏差：
所有奧氏體鋼
耐熱工具鋼和萊氏體鉻鋼（工具鋼類）硬質(zhì)材料會(huì)引起彈性模量增加，從而使L值偏低。這類鋼應(yīng)在橫截面上進(jìn)行測(cè)試
局部冷卻硬化會(huì)引起L值偏高
磁性鋼由于磁場(chǎng)影響，會(huì)使L值偏低。
表面硬化鋼，基體軟，會(huì)使L值偏低，當(dāng)硬化層大于0.8mm時(shí)（C型沖擊裝置為0.2mm）則不影響L值。
3、齒輪檢測(cè)中的誤差
一般情況下，由于齒面較小，測(cè)試誤差相對(duì)較大，對(duì)此，用戶可根據(jù)情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝，將有助于減小誤差。
4、材料彈性、塑性的影響
里氏值除與硬度、強(qiáng)度相關(guān)外，更與彈性模量有關(guān)，硬度值是材料硬度和塑性的特征參數(shù)，因?yàn)閮烧叩某煞直厝皇枪餐瑴y(cè)定的。
在彈性部分，首先明顯受E模量影響，在這方面當(dāng)材料的靜態(tài)硬度相同，而E值大小不同時(shí)，E值低的材料，L值較大
5、熱軋方向造成的誤差
當(dāng)被測(cè)工件系熱軋工藝成型時(shí)，如果測(cè)試方向與軋制方向一致，會(huì)因彈性模量E偏大而造成測(cè)試值偏低，故測(cè)試方向應(yīng)垂直于熱軋方向。例如：測(cè)圓柱截面硬度時(shí)，應(yīng)在徑向測(cè)試為好。（一般圓柱熱軋方向?yàn)檩S向）。
6、試樣重量、粗糙度、厚度的影響

7、試件磁性應(yīng)小于300高斯
8、其它因素的影響
測(cè)量管件硬度時(shí)須注意：管件注意穩(wěn)固支撐，測(cè)試點(diǎn)應(yīng)靠近支撐點(diǎn)且與支撐力平行，管壁較薄在管內(nèi)放入適當(dāng)芯子。

里氏硬度計(jì)工作原理

 

里氏硬度計(jì)工作原理
用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈力作用下以一定速度沖擊試樣表面，用沖頭在距離試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度之比計(jì)算出的數(shù)值就是里氏硬度。里氏硬度計(jì)實(shí)際上是肖氏硬度計(jì)的改進(jìn)型，它們測(cè)定的都是沖擊體在試樣表面經(jīng)試樣塑性變形消耗能量后的剩余能量。 

里氏硬度的計(jì)算公式如下：  

HL=1000×UR/UA  

式中：HL　————里氏硬度符號(hào) 

UA ————球頭的沖擊速度，m/s； 

UR ————球頭的反彈速度，m/s。  

里氏硬度計(jì)特點(diǎn) 

里氏硬度計(jì)儀器輕巧，測(cè)試簡(jiǎn)便，快速，讀數(shù)方便，適于檢測(cè)硬度范圍很寬的金屬材料，并且可以從不同方向進(jìn)行測(cè)試，非常適于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型工件、組裝件進(jìn)行硬度測(cè)試，里氏硬度計(jì)比肖氏硬度計(jì)有了很大的技術(shù)進(jìn)步。 

里氏硬度計(jì)的缺點(diǎn)是這種試驗(yàn)方法在國(guó)際上還沒有被普遍接受，迄今還沒有被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）采納，試驗(yàn)數(shù)據(jù)在國(guó)際上還缺乏來自獨(dú)立的第三方或國(guó)際組織方面的監(jiān)督與復(fù)核。 

里氏硬度試驗(yàn)要求試樣有一定的質(zhì)量和厚度，不適于測(cè)試小工件。  

里氏硬度計(jì)主要用于在現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)試大型的、組裝的、不便移動(dòng)的、不允許切割試樣的工件，用于測(cè)試大型模具、大型鍛造件、鑄造件，可以靈活地測(cè)試大型工件不同部位的硬度，里氏硬度計(jì)是大型工件硬度測(cè)試上非常有效實(shí)用的檢測(cè)手段，在國(guó)內(nèi)里氏硬度計(jì)有取代肖氏硬度計(jì)的趨勢(shì)。 

里氏硬度計(jì)不能測(cè)試表面硬化工件，通過耦合的辦法測(cè)試小零件往往是不可靠的，目前有被誤導(dǎo)測(cè)試小零件的傾向。對(duì)于中、小零件應(yīng)盡量采用國(guó)際上通用的靜態(tài)硬度測(cè)試方法。里氏硬度計(jì)試驗(yàn)與肖氏硬度試驗(yàn)相同，里氏硬度試驗(yàn)結(jié)果的比較也是僅限于彈性模量相同或相近的材料。 

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