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      影響里氏硬度計測量結果的因素有哪些
      點擊次數:116 發布時間:2021-09-25
        里氏硬度計的基本原理是具有一定質量的沖擊體在一定的試驗力作用下沖擊試樣表面,測量沖擊體距試樣表面1mm處沖擊速度和反彈速度,利用電磁原理,感應與速度成正比的電壓。里氏硬度值以沖擊體反彈速度與沖擊速度之比來表示。
        影響里氏硬度計測量結果的因素有哪些:
        1、硬度計沖擊方向
        使用里氏硬度計前應根據工件被測部位選擇沖擊方向,且盡可能選擇硬度計規定的標準方向。因為沖擊方向不同,沖擊頭沖擊速度和反彈速度不同,因而,如果沖擊方向不準確,將影響沖擊速度與反彈速度的比值,即影響里氏硬度值的準確度。
        在設備實際檢測過程中,特別是對大型石油化工設備等進行全面檢驗時,大多數是根據檢驗方案事先拆除部位的保溫層。硬度測試的方向與硬度計規定的標準方向可能有一定差別,這種無法避免的偏差可由檢驗人員根據自身經驗選擇恰當的測試點,將誤差降低到Z小。
        另外,同一臺設備可能需要對多個方向進行測試,需要根據檢驗現場腳手架搭配和被檢工件位置限制等具體情況,不停地改變測試方向,短時間之內要完成數百臺設備的檢驗,這樣大量重復的工作很容易讓檢驗人員在測試之前忘記調整硬度計的沖擊方向。為了檢驗數據的嚴謹,大多需要重新測試,這便加大了工作量。
        2、工件表面清潔度
        在現場硬度測試過程中發現,被測工件表面油污的存在會降低硬度測定值,這是因為硬度計沖擊頭在空氣介質和油污介質中所受的摩擦力不同,在油污介質中沖擊能量損失大,減小了沖擊頭的反彈速度,使測試值偏低。
        同時,被檢工件表面鐵銹、防腐層等的致密度、硬度與工件本體不同,對沖擊頭具有一定的緩沖作用,同樣有能量損失,減小沖擊頭的反彈速度,對硬度值的影響與油污相似。因此,在現場檢驗硬度測試之前,必須擦除工件表面的油污,打磨鐵銹和防腐層,直至露出本體金屬光澤。
        工件表面的防腐層被打磨后以粉塵狀彌散在工件周圍空氣中,有一部分粉塵會沉積在被檢工件表面,黏附沖擊頭進入硬度計導管。這加大了測試過程中沖擊頭的摩擦力,影響硬度值的準確性。同時,黏附的粉塵會使沖擊頭磨損加快,縮短硬度計壽命。因此,檢驗前必須吹掃或擦拭干凈被檢部位。
        3、工件表面粗糙度
        在布氏硬度、維氏硬度等靜態硬度試驗中,粗糙度對測試值的影響更多是因為較大的粗糙度容易使壓痕邊緣不清晰導致測試讀數不準。而里氏硬度計測試值通過自身儀器電路自動顯示,容易使人誤認為粗糙度對其影響較小。
        里氏硬度測試原理與布氏硬度、維氏硬度測量原理迥異,里氏硬度是測試硬度計沖頭沖擊速度與反彈速度的動態物理量,粗糙度對硬度的影響是通過改變沖擊頭的反彈方向影響回彈速度來影響硬度值,粗糙度較大時影響較明顯。另外,粗糙度對硬度的影響還通過對沖擊頭的能量吸收來體現,粗糙度不同引起的能量損失也不同。
        沖擊頭沖擊不同粗糙度表面,工件表面凹凸不平,當沖頭落在工件表面時,使凸起部位產生變形,吸收了沖頭的沖擊能量。表面粗糙度數值越大,表面凹凸起伏越大,吸收沖擊能量越大,沖頭損失能量越多,里氏硬度值越偏小。反之,表面粗糙度值越小,沖頭能量損失小,硬度值偏大。此處的硬度值偏大、偏小只是相對而言,因為從理論上講,受粗糙度的影響里氏硬度測試值只會偏低。
        另外,同一工件粗糙度差異較大會引起硬度測試數據離散度較大。特別是對大批量、大型設備聯合檢驗時,大批打磨工人聯合作業,一臺設備可能由多個持有不同型號、不同數目的砂輪打磨機和打磨技術迥異的打磨工完成,這在一定程度上也影響到硬度值的準確測定。因此,檢驗中應盡可能由一位打磨工完成整臺設備的打磨,從而使檢驗結果相對可靠。
        4、工件厚度
        現場的金屬工件厚薄不均,厚的可達130mm,薄的僅有5mm,其中還包括許多管件。采用里氏硬度計測量,對厚工件影響不大;但對于薄管工件,由于工件剛性較低,容易吸收沖擊能量產生彈性變形、塑性變形、振動,從而使沖頭反彈速度降低,造成測量值偏低,有的甚至無法進行測試。但有時受現場測試條件的限制,工件厚度無法滿足要求,而又無法使用其他測量方法,只能經過對比試驗,分析同種材料厚度變化與硬度值之間的關系,從而對薄壁工件硬度值進行修正,盡可能保證測試值準確。
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