如何根據您的應用挑選合適的便攜式金屬硬度計?
時間:2025-04-27 來源: 作者: 我要糾錯
巡鷹智檢(Screening Eagle Technologies ),由瑞士無損檢測儀器品牌Proceq和新加坡機器人技術公司Dreamlab合并而成,為建筑和基礎設施建設行業的智能檢測提供技術平臺。
在眾多工業領域中,硬度計是常用的檢測設備,它用于測量材料的耐磨性、硬度和其他重要物理特性。近年來,隨著技術的進步,便攜式硬度計已經被廣泛應用。這類設備輕便、易操作,可方便地應用在各種材料和場景。
但是,在選擇便攜式硬度計時,您需要根據具體的應用需求進行選擇。此文章從檢測目標、檢測技術、外在干擾因素等多個角度進行了詳細剖析,并為不同的場景匹配了對應的硬度檢測方案,助您檢測工作事半功倍。
巡鷹智檢暢銷的幾款便攜式硬度計
欲善其事,先利其器
在決定使用某款硬度計和檢測方法前,必須對應用環境進行分析。需要對檢測中存在的主要變量進行評估,以確定哪種硬度計對檢測結果的影響最小。此外,還需提前考慮是否需要電子文檔記錄以及對測試表面壓痕的要求。
多數情況下,可靠的測試結果要求壓痕尺寸與材料的微觀結構相比明顯。因此,在測試粗粒材料時,應首先考慮壓痕較大的里氏硬度計,而不是維氏硬度計或洛氏硬度計,因為它們的壓痕相對較小,這也意味著后兩款產品更適合(但不限于)測試細粒度材料以及形狀和尺寸各異的薄部件或金屬板。
便攜式里氏硬度計Equotip Bambino 2
在檢測鍛造和鑄造大型部件典型的粗粒度材料時,里氏硬度計會產生比其他儀器更大的壓痕,從而獲得更一致的結果。
但針對某些應用,例如在熱影響區(HAZ)的小區域內進行測試,來判斷焊接過程是否正確,則需要借助維氏方法或洛氏穿透測量原理產生的較小壓痕。這里,主要檢測高硬度峰值,如果使用回彈法,大壓痕可能會受到焊縫或母材的影響,因此可能無法檢測到這一峰值。
重量與壁厚的權衡
根據里氏和維氏硬度的檢測方法,測試目標物的壁厚和重量會影響硬度測試結果。
相關標準規定了最小壁厚和最小重量,如果無法滿足這些要求,則必須采取額外措施,例如耦合或支撐試樣,或者其他更合適的方法。
里氏方法(沖擊裝置 D、DL、DC、E 和 S)的要求是,部件重量不低于5千克,厚度至少為25毫米,以防止部件在沖擊時產生的巨大力量下屈服或彎曲。
對于維氏方法,標準要求重量至少為 0.3 千克,厚度至少為 5 毫米或 15 毫米(ASTM A1038)。對于涂層或表層,要求最小厚度至少為壓痕深度的十倍。
如果不滿足這些最低要求,被測物體就會進入自振狀態,從而導致讀數偏差。重量小于 DIN EN ISO 16859 和 ASTM A956 中規定的里氏試驗最小重量,或 DIN 50159-1 中規定的維氏最小重量的試樣,或重量足夠大但厚度小于規定的最小厚度的試樣,需要重型支撐和/或與堅固物體進行耦合,可聯系巡鷹智檢的同事了解對耦合物體的要求。
便攜式洛氏硬度計Equotip 550 Portable Rockwell
便攜式洛氏硬度計則不同,因為這是一種純靜態測量方法。物體不能擺動,儀器也不會引起振動。但必須提供一定的厚度以防止物體被刺穿,最小厚度必須是壓痕深度的十倍。
表面條件的限制
同一種材料也可用多種方法進行檢測,但有些方法可需要更密集的表面處理才能獲得高精度。
基本上,所有硬度檢測方法都需要一定的表面條件,多數情況下都需要進行表面處理。
然而,有些方法對表面情況(粗糙度)要求較高,表面處理可能更耗時,且處理不當會導致常見的檢測錯誤。例如,使用巡鷹智檢的便攜式硬度計Rockwell或Leeb C進行硬度測試,需要比用Leeb G更精細的表面光潔度,因為便攜式Rockwell、 UCI HV1或Leeb C的壓痕深度比Leeb G淺得多。
硬度較高的材料穿透深度較低,需要更好的表面處理。可以使用砂輪進行打磨,在磨削過程中注意確保材料表面不產生過多熱量,因為這可能會改變硬度梯度。
人為操作的影響
目前,ISO 9712 或 ASNT TC 標準中沒有關于培訓、資格和認證的正式要求,資質不足或缺乏有關測量經驗是造成誤差的兩個主要原因。
在所有便攜式硬度測試方法中,維氏硬度計是最容易出現錯誤測量的方法。這是由于多數操作人員缺乏經驗,對硬度測試程序的不熟悉。例如,使用維氏硬度計進行測量時,必須將探頭的壓頭垂直于測試件,角度偏差只能在 +/- 5° 范圍內,這是因為金剛石壓頭的表面是對稱的金字塔形,與材料的接觸面不同;在進行維氏檢測時,必須牢牢握住探頭,然后施加適當的壓力以達到壓痕目的,測量完成后即可松開探頭。
便攜式里氏硬度計Equotip 550 Leeb系列
測量誤差較小的是里氏測量方法,它要求探頭的支撐環與被測物體表面完全接觸。里氏 DL 探頭(長鼻子探頭)是一個例外,由于探頭的結構,它可能會給測量過程帶來一些慣性。便攜式洛氏硬度計作為直接壓入法,不易產生操作誤差,只需熟悉一些測量方法即可。
因此如果想快速上手操作,又缺乏經驗的操作人員,里氏硬度計可作為首要考慮選擇。
材料的依賴
里氏和維氏測試原理的一個共同點是它們對材料彈性(楊氏模量、彈性模量E)的依賴性,這是由測試原理本身的性質決定的。
例如,在維氏測量方法中,儀器監測共振頻率,并在達到所需的測試載荷時計算頻移。頻移是彈性模量E下所定義壓頭的壓痕大小的函數。默認情況下,維氏硬度計通常在彈性模量E為 210 GPa +/- 10 GPa 的非/低合金鋼上進行校準。因此,要在不同材料上進行測試,儀器必須在等效的彈性模量E范圍內進行校準。里氏方法也可以得出類似的結論。
便攜式洛氏硬度計是一種直接壓入法,不存在這些問題,可用作上述方法的參考方法,例如通過 HRC 標度。用便攜式洛氏硬度計獲得的 HRC 可直接與其他方法進行比較。
因此在不同性能材料的換算上,洛氏硬度計更為直接,結果直讀。
寫在最后
自 1975 年,巡鷹智檢旗下 Proceq 發明里氏硬度測試原理以來,Equotip 已成為全球公認的便攜式硬度測試行業標桿。不同的沖擊裝置以及廣泛的測試塊和附件選擇可滿足大多數應用需求。
此外,Proceq 建立了里氏硬度與其他硬度標度的轉換曲線且廣泛適用全球各類標準。我們期待用專業的技術知識為您挑選合適的解決方案。
關于巡鷹智檢
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