1、范圍
GB/T 17394的本部分規(guī)定了使用帶有D.DC.S.E .D+15.DL、C和G型沖擊裝置的硬度計來測定金屬材料里氏硬度試驗原理、測試儀器、試樣、試驗程序、試驗結(jié)果的測量不確定度、試驗報告。
本部分適用于帶有D.DC.S.E .D+15、DL.C和G型沖擊裝置的里氏硬度計見表1。
2、試驗原理
里氏硬度試驗方法是一種動態(tài)硬度試驗法,用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈簧力作用下以一定速度垂直,沖擊試樣表面,以沖擊體在距試樣表面1mm處的回彈速度(vg)與沖擊速度(us)的比值來表示材料的里氏硬度。
里氏硬度HL按式(1)計算:
式中:
VR一回彈速度,單位為米每秒(m/s);
UA一沖擊速度,單位為米每秒(m/s)。
3、試樣
3.1表面形狀
3.1.1支承環(huán)應與測試位置的表面輪廓相匹配。沖擊速度矢量應垂直于要測試的局部表面區(qū)域。
注:這可能需要選擇合適的儀器或試件工裝卡具.
3.1.2可以在曲面試樣的表面上(凹面或凸面)進行測試,但需使用與曲面相匹配的支承環(huán)。對于G型沖擊裝置,測試位置的曲率半徑應不小于50 mm;對于其他型式的沖擊裝置,曲率半徑應不小于30 mm。
3.2 厚度和質(zhì)量
宜根據(jù)試件的剛度(通常由局部厚度決定)以及試件的質(zhì)量選擇沖擊裝置型式與其相適應的硬度計。試件的質(zhì)量小于試驗允許的最小質(zhì)量,或者試件的質(zhì)量足夠大但局部厚度小于試驗允許的最小厚度(見表2)能夠影響到試驗結(jié)果時,需要根據(jù)儀器使用說明書對試件進行剛性支承和(或)耦合到牢固的支承物上進行試驗。
注1:如果不能提供足夠的支承和耦合,將會出現(xiàn)不正確的測試結(jié)果.
注2:耦合指的是這樣一種方式:試件與更重的支承物進行牢固連接.且試件不會出現(xiàn)應力或應變.比如,試件表面和重的支承物之間可以施加粘性薄膜。這種組合提供了更大的質(zhì)量,可以阻止沖擊體受到撞擊。
注3:對于一些幾何形狀特殊的試件,例如薄板或管子表面,當試件的厚度小于表2中給出的最小厚度時,需要對測試位置提供額外的支承以便進行測試。例如在管子上,對支承的要求可以表示為管子直徑D與管子壁厚s之間的比例,作為試樣剛度的- -種測量。如果不能施加支承,則需根據(jù)D/s來確定測量值的修正系數(shù)。
3.3表面處理
試驗表面需要精心處理,避免出現(xiàn)如下情況:在打磨過程中由于發(fā)熱而造成硬度變化,或者在加工過程中由于加工硬化而造成硬度變化。任何涂層、氧化皮.污物或者其他表面不規(guī)則性都需要完全清除。表面不能有潤滑劑。對于不同沖擊裝置,試件試驗位置的表面粗糙度參數(shù)R.的最大值應符合表3的規(guī)定。
4、試驗程序
4.1 每天首次試驗前都需要按附錄B對所使用的硬度計進行日常檢查。
4.2 試驗時的環(huán)境溫度宜為10C~35C范圍內(nèi),不在此范圍內(nèi)的應在試驗報告中注明。
注:被試材料和硬度計二者的溫度相差太大可能會影響到試驗結(jié)果,因此宜保證二者的溫差不會對硬度試驗結(jié)果產(chǎn)生不利影響。
4.3 試件的試驗位置出現(xiàn)的磁場或電磁場會影響里氏硬度試驗結(jié)果,應避免試驗位置出現(xiàn)磁場或電磁場。
4.4 試驗過程中試件 和沖擊裝置之間不能產(chǎn)生相對運動。必要時應使用設(shè)計合理的固定夾具。試件的試驗面和支承表面應清潔無污物(氧化皮、潤滑劑、塵土等)。
4.5 兩壓痕中心 和試件邊緣之間的距離應允許在試件上安放整個支承環(huán)。對于G型沖擊裝置的硬度計,任何情況下,沖頭沖擊點與試件邊緣的距離都不應小于10 mm;對于D.DC.DL.D+15.C.S和E型沖擊裝置,該距離不應小于5 mm。
4.6兩個相鄰壓痕中心之間的距離至少應為壓痕直徑的三倍。表4給出了不同型式?jīng)_擊裝置在不同硬度范圍下的典型壓痕直徑。
4.7試驗 前應對硬度計進行正確設(shè)置。試驗時,先向下推動加載套鎖住沖擊體,一只手握住線圈部件將沖擊裝置支承環(huán)緊壓在試件表面上,用另一只手的食指按動沖擊裝置上部的釋放按鈕進行硬度測量,并通過指示裝置讀取所設(shè)定的相應硬度值。與重力方向的偏差超過5°時會造成測量誤差。
4.8為測定里氏硬度,試驗應至少進行三次,并計算其算術(shù)平均值。如果硬度值相互之差超過20 HL,應增加試驗次數(shù),并計算算術(shù)平均值。
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