里氏硬度計(jì)使用中的常見問題
儀器選擇不正確；
實(shí)際操作誤差；
工程現(xiàn)場影響里氏硬度計(jì)測量結(jié)果的因素很多，如工件的厚度和質(zhì)量、工件的磨削狀態(tài)、現(xiàn)場環(huán)境條件等。 上述因素增加了工程現(xiàn)場對(duì)里氏硬度計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測的難度。
因此，今天我們將從對(duì)上述影響因素的深入研究入手。
里氏硬度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
體積小；
使用簡單；
攜帶方便;
檢測效率高；
金屬材料的硬度測試范圍很廣。
里氏硬度計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域
特別適用于大型、難拆、空間狹小、特殊部位的工件硬度測量。 已廣泛應(yīng)用于電力工程安裝現(xiàn)場。
測試
一、測試內(nèi)容
里氏硬度和布氏硬度試驗(yàn)的比較；
里氏硬度計(jì)不同模式的比較（測試在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行）；
工件磨削狀態(tài)比較。
2、測試設(shè)備
HT-2000A 便攜式里氏硬度計(jì)；
PHBR-200 便攜式布氏硬度計(jì)。
所有儀器在測試前都經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)，以確保測試的準(zhǔn)確性。
3. 測試材料
試塊材料及規(guī)格見表1。
表1 硬度對(duì)比試驗(yàn)用小口徑管接頭試塊材料及規(guī)格
測試結(jié)果和討論
1、里氏硬度和布氏硬度試驗(yàn)的比較
這部分測試在項(xiàng)目現(xiàn)場進(jìn)行。 DL/T 869-2012《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》明確規(guī)定“用里氏硬度計(jì)測量硬度時(shí)，焊接接頭的材料、制樣和檢驗(yàn)應(yīng)符合GB/T 17394的規(guī)定。 GB/T 17394.1-2014中D型沖擊裝置對(duì)試樣的厚度（耦合用）為25mm，這對(duì)于電力工程現(xiàn)場小口徑管道的里氏硬度試驗(yàn)是很難達(dá)到的，因此，采用兩根P91鋼 試驗(yàn)選用厚壁大直徑對(duì)接接頭，規(guī)格為φ857mm×36mm，熱處理后分別對(duì)其焊縫和母材進(jìn)行里氏硬度和布氏硬度對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果見表2 .
表2 里氏硬度和布氏硬度對(duì)比測試結(jié)果
從表2可以看出，對(duì)于所選的兩種管材，母材和焊縫的布氏硬度測試結(jié)果明顯高于里氏硬度計(jì)，差異在6~14HBW。 HT-2000A里氏硬度計(jì)的工作原理是利用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈力的作用下，以一定的速度沖擊試樣表面。 與布氏硬度相比，通過測量壓痕直徑獲得硬度值的方法誤差較大。
因此，在進(jìn)行現(xiàn)場硬度測試時(shí)，如果條件允許，建議盡可能使用布氏硬度計(jì)來測試中、大口徑厚壁管的硬度。
2、里氏硬度計(jì)的ST和SS模式比較
由于里氏硬度計(jì)在實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)時(shí)使用儀器配備的鋼和鑄鋼試塊，因此選擇模式為ST模式，電力工程領(lǐng)域經(jīng)常需要對(duì)不銹鋼和耐熱鋼進(jìn)行硬度測試， 對(duì)應(yīng)的模式應(yīng)該是SS模式，導(dǎo)致標(biāo)定和實(shí)際工作時(shí)兩種選擇模式發(fā)生沖突，現(xiàn)場工作時(shí)使用ST模式還是SS模式也給工作人員帶來一些麻煩。 對(duì)高合金材料進(jìn)行硬度比較試驗(yàn)，觀察兩種模式的硬度試驗(yàn)結(jié)果的差異。 測試結(jié)果如圖1所示。
從圖1可以看出，在里氏硬度計(jì)的兩種模式下，里氏硬度的差異范圍在-20HLD到11HLD之間，而平均差異只有-1.56HLD。 目前對(duì)里氏硬度的要求通常如下：上下限之差不應(yīng)超過20HLD。
綜合來看，這兩種模式對(duì)實(shí)際檢測結(jié)果影響不大，建議根據(jù)不同材料的工程檢測標(biāo)準(zhǔn)選擇工作模式，以減少里氏硬度檢測時(shí)的檢測誤差。
圖1 ST和SS模式的里氏硬度測試結(jié)果對(duì)比曲線
3.不同研磨狀態(tài)的比較
目前，工程現(xiàn)場對(duì)硬度試驗(yàn)檢查面的磨削狀態(tài)要求比較嚴(yán)格。 已經(jīng)明確規(guī)定，禁止直接對(duì)銼刀的磨削面進(jìn)行硬度測試。 工程現(xiàn)場硬度測試面多采用角磨機(jī)和百葉輪打磨，表面處理光滑。 平滑后進(jìn)行里氏硬度試驗(yàn)； 實(shí)驗(yàn)室通常在進(jìn)行硬度測試之前對(duì)工件表面進(jìn)行拋光處理。
因此，里氏硬度試驗(yàn)選用12Cr1MoV鋼厚壁大直徑對(duì)接接頭，規(guī)格為Ф324×42 mm。 熱處理后對(duì)焊縫和母材的檢查面分別進(jìn)行百葉窗研磨和拋光，然后測試兩種表面狀態(tài)。 對(duì)試塊進(jìn)行里氏硬度比較試驗(yàn)，分析試塊表面狀態(tài)對(duì)里氏硬度試驗(yàn)結(jié)果的影響。 結(jié)果如表3所示。
表3 不同表面狀態(tài)的里氏硬度測試結(jié)果對(duì)比
從表3可以看出，同一位置百葉窗磨拋條件下的里氏硬度測試結(jié)果差異很小，檢測面的狀態(tài)不會(huì)對(duì)檢測結(jié)果產(chǎn)生太大影響。 檢查結(jié)果。
因此，在現(xiàn)場檢測中，為了提高工作效率，可以直接用百葉輪打磨檢測面，但在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，直接用百葉輪磨削高合金材料比較困難。 , 不要直接對(duì)砂輪的磨削面進(jìn)行里氏硬度試驗(yàn)。
綜上所述
里氏硬度計(jì)的測試誤差大于布氏硬度計(jì)。 現(xiàn)場硬度檢測時(shí)，如果條件允許，建議盡量使用布氏硬度計(jì)測試中、大口徑厚壁管的硬度。
里氏硬度計(jì)ST和SS模式的硬度測試結(jié)果差異很小，對(duì)實(shí)際工作影響不大。 建議根據(jù)不同材料的工程檢測標(biāo)準(zhǔn)選擇工作模式，以減少檢測誤差。
百葉窗磨削檢查面與拋光狀態(tài)時(shí)的里氏硬度測試結(jié)果差異很小，檢查面的磨削狀態(tài)不會(huì)對(duì)測試結(jié)果產(chǎn)生很大影響。 現(xiàn)場工作時(shí)，為了提高工作效率，可以直接用百葉窗進(jìn)行打磨。 對(duì)于高合金材料，建議先用砂輪粗磨，再用百葉窗磨。 不得直接在砂輪的磨削面上進(jìn)行里氏硬度試驗(yàn)。
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