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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(jì)來測(cè)定金屬材料里氏硬度試驗(yàn)原理、測(cè)試儀器、試樣、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)結(jié)果的測(cè)量不確定度、試驗(yàn)報(bào)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(jì)見表1。

2、試驗(yàn)原理

里氏硬度試驗(yàn)方法是一種動(dòng)態(tài)硬度試驗(yàn)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(jì)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(yīng)與測(cè)試位置的表面輪廓相匹配。沖擊速度矢量應(yīng)垂直于要測(cè)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(jìn)行測(cè)試,但需使用與曲面相匹配的支承環(huán)。對(duì)于G型沖擊裝置，測(cè)試位置的曲率半徑應(yīng)不小于50 mm；對(duì)于其他型式的沖擊裝置,曲率半徑應(yīng)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(yīng)的硬度計(jì)。試件的質(zhì)量小于試驗(yàn)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(yàn)允許的最小厚度(見表2)能夠影響到試驗(yàn)結(jié)果時(shí),需要根據(jù)儀器使用說明書對(duì)試件進(jìn)行剛性支承和(或)耦合到牢固的支承物上進(jìn)行試驗(yàn)。

注1：如果不能提供足夠的支承和耦合,將會(huì)出現(xiàn)不正確的測(cè)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(jìn)行牢固連接.且試件不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力或應(yīng)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(duì)于一些幾何形狀特殊的試件,例如薄板或管子表面,當(dāng)試件的厚度小于表2中給出的最小厚度時(shí),需要對(duì)測(cè)試位置提供額外的支承以便進(jìn)行測(cè)試。例如在管子上,對(duì)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(cè)量。如果不能施加支承,則需根據(jù)D/s來確定測(cè)量值的修正系數(shù)。

3.3表面處理

試驗(yàn)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(duì)于不同沖擊裝置,試件試驗(yàn)位置的表面粗糙度參數(shù)R.的最大值應(yīng)符合表3的規(guī)定。

4、試驗(yàn)程序

4.1 每天首次試驗(yàn)前都需要按附錄B對(duì)所使用的硬度計(jì)進(jìn)行日常檢查。

4.2 試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度宜為10C~35C范圍內(nèi),不在此范圍內(nèi)的應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。

注：被試材料和硬度計(jì)二者的溫度相差太大可能會(huì)影響到試驗(yàn)結(jié)果,因此宜保證二者的溫差不會(huì)對(duì)硬度試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生不利影響。

4.3 試件的試驗(yàn)位置出現(xiàn)的磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)會(huì)影響里氏硬度試驗(yàn)結(jié)果,應(yīng)避免試驗(yàn)位置出現(xiàn)磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)。

4.4 試驗(yàn)過程中試件 和沖擊裝置之間不能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。必要時(shí)應(yīng)使用設(shè)計(jì)合理的固定夾具。試件的試驗(yàn)面和支承表面應(yīng)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(yīng)允許在試件上安放整個(gè)支承環(huán)。對(duì)于G型沖擊裝置的硬度計(jì)，任何情況下，沖頭沖擊點(diǎn)與試件邊緣的距離都不應(yīng)小于10 mm;對(duì)于D.DC.DL.D+15.C.S和E型沖擊裝置，該距離不應(yīng)小于5 mm。

4.6兩個(gè)相鄰壓痕中心之間的距離至少應(yīng)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(yàn) 前應(yīng)對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行正確設(shè)置。試驗(yàn)時(shí)，先向下推動(dòng)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(dòng)沖擊裝置上部的釋放按鈕進(jìn)行硬度測(cè)量，并通過指示裝置讀取所設(shè)定的相應(yīng)硬度值。與重力方向的偏差超過5°時(shí)會(huì)造成測(cè)量誤差。

4.8為測(cè)定里氏硬度,試驗(yàn)應(yīng)至少進(jìn)行三次，并計(jì)算其算術(shù)平均值。如果硬度值相互之差超過20 HL，應(yīng)增加試驗(yàn)次數(shù)，并計(jì)算算術(shù)平均值。

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