超声波硬度计影响测量值因素

粗糙度的影响及处理方法
    我们晓得,用台式 超级恒温水浴丈量布氏硬度时的压头是钢球压头,在一定的压力下压入被测外表而得到一个圆形压痕,再用读数显微镜丈量圆形压痕的直径,然后在布氏硬度表中查找相应的硬度值,即被测试样的硬度值,而被测外表的粗糙度直接影响硬度丈量值的******性。当被测外表粗糙度值大于Ra=0.8μm时,随着粗糙度值的增大,被测外表对压头的抗力愈小,其塑性变形愈大,圆形压痕就愈大,相应的硬度值也就愈小,致使丈量值偏低于其真实值。实验证明,丈量偏向在10HB以上(注:用台式硬度计丈量洛氏硬度时,粗糙度的影响较小,本文就不停止剖析了)。
    当我们用便携式超声硬波度计丈量硬度时,粗糙度的影响就更大了。当被测外表粗糙度值大于Ra=0.8μm时,随着粗糙度值的增大,硬度计的金刚石角锥体压头与被测外表的接触面积就会增大。这种接触包括压痕接触和非压痕接触。
    压痕接触即压头本身压入被测外表后压头与压痕的接触,接触面积也是极微小的;而非压痕接触是指硬度计压头的锥面与被测外表轮廓峰斜面的接触。非压痕接触对硬度丈量是不利的。由于,超声硬度计工作原理是借助于杆的超声振动丈量硬度的。在平均的接触压力下,使杆的谐振频率随试样的硬度上下而改动。若试样的硬度愈低,压痕接触面积愈大,被测外表对传感器杆压头的阻尼愈大,传感器杆压头振动幅度就愈小,谐振频率也就愈高。也就是说, 恒温水箱压痕接触面积愈大,超声硬度计的示值愈低。而非压痕接触大大地增加了压头与被测外表的接触面积,致使示值偏低于真实值。实验证明,洛氏硬度丈量偏向在10HRC左右;布氏硬度丈量偏向在20HB左右。
处理方法:在丈量试样硬度时,我们必需留意被测外表粗糙度能否契合的检测条件。在正常运用的条件下,必需保证试样的被测外表粗糙度值小于或等于Ra=0.8μm,若试样的被测外表粗糙度值大于Ra=0.8μm,能够经过机械办法(上磨床)或手工办法,对被测外表停止研磨修整,使试样的被测外表粗糙度到达检侧条件。将粗糙度影响水平降到更低,这样我们才干取得******的丈量值。

挤压层的影响及处理方法
     挤压层即经车床精车加工出来的试件外表上的一层薄薄的硬层。试件在被精车加工时,车刀同时对试件外表有一个挤压(滚压)作用,使精车面表层的金属晶粒变形细化,较试件深层的金属晶粒更细密,从而产生了一层薄薄的硬层。硬层厚度普通在0.3毫米左右。这一硬层致使硬度丈量值偏高于真空值,对用台式硬度计和微电脑超声硬度计丈量硬度的******性有不同水平的影响。
     当我们用台式硬度计丈量洛氏硬度时,硬度计压头是金刚石锥体,压头(锥顶直径为0.4毫米)与被测外表的接触面积较小。加载时,压头很容易穿透挤压层,因而硬度的丈量偏向较小。实验证明,丈量偏向普通在5HRC以内。用台式硬度计丈量布氏硬度时,硬度计压头是钢球压头,压头与被测外表的接触面积较大。加载时,压头必需克制挤压层的较大阻力才干压入被测外表,这就使压头的压入量不够,所压得的圆形压痕也随之变小,致使相应的硬度值偏高于其真实值。而且硬度的丈量偏向较大。实验证明,硬度的丈量偏向在20HB左右。另外,无论丈量洛氏硬度还是布氏硬度,随着试件本身硬度的增大,硬度的丈量偏向就会减小。
     挤压层对用超声波硬度计丈量硬度的******性影响更大。用超声硬度计丈量硬度对试件的损伤极小,根本是无损检测。在10N实验负荷下,压痕深度普通在4μm至50μm左右。而挤压层的厚度普通在0.3毫米左右。因而,超声硬度计的角锥体压头基本不能穿透挤压层,测得的硬度值仅是挤压层的硬度,而不是试件自身真实的硬度。挤压层硬度高出试件真实硬度很多,假如我们疏忽了这一不利要素,就会形成了很大的丈量偏向。实验证明,洛氏硬度的丈量偏向普通在5-10HRC;布氏硬度的丈量偏向普通在几十个HB处理方法:假如我们在检测过程中,发现精车的试件,在丈量其硬度前,必需把被测外表丈量位置的挤压层处置掉;也能够把整个被测外表的挤压层处置掉。能够经过机械办法(上磨床)或手工办法去掉挤压层。还要强调一点,假如我们用手工办法处置挤压层,被测外表粗糙度有可能被毁坏。假如这样,还必需对被测外表停止研磨修整,使试件的被测外表粗糙度到达检测条件。这样我们才干取得真实牢靠的丈量值。