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使用时代里氏硬度测试仪的几点体会
使用时代里氏硬度计的几点体会
我们是时代里氏硬度计的首批用户，多年来，我们用该机对发动机缸体缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆、飞轮压盖、瓦盖等零件进行了数十万次的硬度测试，其中包括质量月检、季检，外协件进厂验收，出国机内在质量检查，废品筛选等，为我厂创造了直接间接经济效益以百万元计。通过几年的实践我们认为：时代公司的里氏硬度测试仪最大的优点是测试精度高、应用范围广、携带方便、操作简单、特别适用于工矿企业对金属材料内在质量的检测。它的另一个特点是安全可靠，故障率极低，六年来，我们使用的仪器除更换过一次蓄电池外，几乎未发生过任何故障。
在使用里氏硬度仪过程中，我们对各类工件分别用里氏和台式标准硬度计做了大量的对比试验，发现对于体积较大、质量较重、光洁度较好、测试面为平面的工件用里氏与台式硬度计测试，其误差一般在国际允许的范围内，而对于一些特殊零件，则需采取一些相应的措施或附加一定的修正值。
1、铸造铝合金、缸体、缸盖表面光洁度的影响。
我厂产品492 汽油机缸体缸盖材料为铸造铝合金ZL104 经淬火时效处理后，要求布式硬度≥7 0HBS 5／250／30，由于受材质化学成份、热处理条件等诸多因素的影响，曾出现过批量硬度不合格问题，如88年，因配料时含Mg 量超差，造成硬度偏低，由于合格的与不合格的混在了一起，需进行筛选。当用里氏硬度仪进行测试时，发现仅经粗铣的表面硬度值很低，将其用铝材专用锉锉光或抛光砂纸打磨后硬度值有很大提高，具体数值如下表：
硬度仪 加工方式 光法度 布氏硬度值
里氏 粗铣 ▽4 56.3 42 50 60 65.3
里氏 锉＋抛光 ▽6 85 80 81 90.4 94.9
台氏布式 磨＋抛光 ▽7 86.3 80.9 79.5 90.7 92.8
根据这一情况，在缸体缸盖硬度检测工艺上，我们规定了必须在指定位置经精铣或铝材专用锉＋抛光后方可用里氏硬度仪测定布氏硬度值。
2、测定较小凸轮轴桃的硬度时示值偏低。
在用里氏硬度仪测定492 凸轮轴桃的硬度时，我们发现与标准台式洛氏硬度计测得的数据有较大误差，无论测定基圆还是升程直线部分，其HRC 均偏低1－3 个单位，如用里氏HRC52.5，用台式为HRC55，凸轮轴的硬度要求为HRC55—63，当硬度偏低下限时，用里氏硬度仪测就判为不合格，拿到台式洛氏硬度计上打实际是合格的，我们曾做过一次试验，结果见下表。
桃号 里氏HRC 台式洛氏HRC
1 51.1 55
2 53.2 56
3 55 57.5
4 52.5 55
5 54.1 56.5
6 54 56
7 57.7 59
8 54.5 58
我们认为造成误差的主要原因是飞轮轴几何形状的影响，由于里氏硬度仪属动态测量其原理为：冲击体反弹速度与冲击速度之比，虽然凸轮轴有大约3.5kg 的质量，但由于凸轮桃较小、较薄、又是曲面，测定时影响到反弹速度，造成一定的测试误差。当测定较大发动机凸轮轴桃时，如912，4115 机型则误差较小，所以我们在用里氏硬度仪测定492 凸轮轴桃的硬度时，均增加HRC2 个单位。
3、测定球铁曲轴硬度值偏低。
由于曲轴形状复杂，重量较大，在标准台式布氏硬度计上无法整体测试，使用里氏硬度仪使得测试曲轴硬度变得非常简便。用里氏硬度仪测定钢制曲轴淬火硬度和毛坯布氏硬度准确性都很高，但测定球铁曲轴布氏硬度与经解剖后用台式布式硬度计测出的布氏硬度值相比，数值均偏低，我们通过10 根曲轴的对比试验，用数理统计的方法找到了里氏硬度仪，与台式布氏硬度计测试的修正值加15HB，保证了两种仪器测试误差不大于土2％。具体数据如下表：
编号 里氏HB 台式布氏HB 修正后 误差（％）
1 248 263 263 0
2 239 255 254 -0.39
3 235 247 250 +1.2
4 244 257 259 +0.78
5 237 249 252 +1.19
6 245 255 260 +1.9
7 244 263 259 -1.5
8 237 249 252 +1.19
9 247 259 262 +1.14
10 248 266 269 +1.14
4、用时代里氏硬度计测量较轻工件时需耦合
用时代里氏硬度计测定重量较轻（2kg 以下）的试件硬度时，其硬度值有误差，可能是重量较轻，冲击头反弹速度受影响造成。我们的经验是：如果被测试件底面为光滑平面，可涂很薄一层黄油或凡土林将其与平台耦合在一起再测试，当被测试件形状较为复杂时，可将其夹在虎钳上再加以测试，可使准确性大为提高，如测HB211 的标准布氏硬度外（约0.7kg）将其放置在平台上，用里氏硬度计测出HB277 234 232 而将其与平台之间用黄油耦合，测出的硬度值为HB213、217、214；再如测492E 时齿轮盖（约1kg）材料为ZL102，试测情况见下表：
放置于 硬度计 光洁度 HB
地面 里氏 ▽6 55 56 50 60 57 54
工作台面 台式布氏 ▽6 77 72 65 75 73 66
夹于虎钳 里氏 ▽6 76 70 64 75 71 65
由此可见，对于质量较轻的211 件，如直接采用时代里氏硬度计测定，势必会产生一定试验误差，而采用耦合方式测量，与台式相比，则误差不大。
多年来，我们已将时代公司生产的时代里氏硬度计这一高科技产品成功地运用到发动机各种零件的硬度检测中，收到了良好的效果，已被我单位领导、技术部门、质量部门所确认，从购置第一台时代里氏硬度计到现在，我单位各部门，包括外协厂在内，已向时代公司购置了几十台里氏硬度仪，对保证我厂产品的内在质量发挥了积极的作用。
发布日期：2008-6-14 【返回】