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里氏硬度计工程应用的影响因素有哪些方面和实践探讨

发布时间:2022-05-05 08:31:02人气:

  里氏硬度计使用中的常见问题

仪器选择不正确;


  实际操作误差;


  工程现场影响里氏硬度计测量结果的因素很多,如工件的厚度和质量、工件的磨削状态、现场环境条件等。 上述因素增加了工程现场对里氏硬度计进行准确检测的难度。


 因此,今天我们将从对上述影响因素的深入研究入手。


里氏硬度计的优点


  体积小;


  使用简单;


  携带方便;


  检测效率高;


  金属材料的硬度测试范围很广。


  里氏硬度计的应用领域


  特别适用于大型、难拆、空间狭小、特殊部位的工件硬度测量。 已广泛应用于电力工程安装现场。


  测试


  一、测试内容


  里氏硬度和布氏硬度试验的比较;


  里氏硬度计不同模式的比较(测试在实验室进行);


  工件磨削状态比较。


  2、测试设备


  HT-2000A 便携式里氏硬度计;


  PHBR-200 便携式布氏硬度计。


  所有仪器在测试前都经过标准试块校准,以确保测试的准确性。


  3. 测试材料


  试块材料及规格见表1。


  表1 硬度对比试验用小口径管接头试块材料及规格

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  测试结果和讨论


  1、里氏硬度和布氏硬度试验的比较


  这部分测试在项目现场进行。  DL/T 869-2012《火力发电厂焊接技术规程》明确规定“用里氏硬度计测量硬度时,焊接接头的材料、制样和检验应符合GB/T 17394的规定。  GB/T 17394.1-2014中D型冲击装置对试样的厚度(耦合用)为25mm,这对于电力工程现场小口径管道的里氏硬度试验是很难达到的,因此,采用两根P91钢 试验选用厚壁大直径对接接头,规格为φ857mm×36mm,热处理后分别对其焊缝和母材进行里氏硬度和布氏硬度对比试验,结果见表2  .


  表2 里氏硬度和布氏硬度对比测试结果


里氏硬度计工程应用的影响因素有哪些方面和实践探讨(图2)


  从表2可以看出,对于所选的两种管材,母材和焊缝的布氏硬度测试结果明显高于里氏硬度计,差异在6~14HBW。  HT-2000A里氏硬度计的工作原理是利用规定质量的冲击体在弹力的作用下,以一定的速度冲击试样表面。 与布氏硬度相比,通过测量压痕直径获得硬度值的方法误差较大。


  因此,在进行现场硬度测试时,如果条件允许,建议尽可能使用布氏硬度计来测试中、大口径厚壁管的硬度。


  2、里氏硬度计的ST和SS模式比较


  由于里氏硬度计在实验室校准时使用仪器配备的钢和铸钢试块,因此选择模式为ST模式,电力工程领域经常需要对不锈钢和耐热钢进行硬度测试, 对应的模式应该是SS模式,导致标定和实际工作时两种选择模式发生冲突,现场工作时使用ST模式还是SS模式也给工作人员带来一些麻烦。 对高合金材料进行硬度比较试验,观察两种模式的硬度试验结果的差异。 测试结果如图1所示。


 

里氏硬度计工程应用的影响因素有哪些方面和实践探讨(图3)

  从图1可以看出,在里氏硬度计的两种模式下,里氏硬度的差异范围在-20HLD到11HLD之间,而平均差异只有-1.56HLD。 目前对里氏硬度的要求通常如下:上下限之差不应超过20HLD。


  综合来看,这两种模式对实际检测结果影响不大,建议根据不同材料的工程检测标准选择工作模式,以减少里氏硬度检测时的检测误差。

 

  图1 ST和SS模式的里氏硬度测试结果对比曲线



  3.不同研磨状态的比较


目前,工程现场对硬度试验检查面的磨削状态要求比较严格。 已经明确规定,禁止直接对锉刀的磨削面进行硬度测试。 工程现场硬度测试面多采用角磨机和百叶轮打磨,表面处理光滑。 平滑后进行里氏硬度试验; 实验室通常在进行硬度测试之前对工件表面进行抛光处理。


  因此,里氏硬度试验选用12Cr1MoV钢厚壁大直径对接接头,规格为Ф324×42 mm。 热处理后对焊缝和母材的检查面分别进行百叶窗研磨和抛光,然后测试两种表面状态。 对试块进行里氏硬度比较试验,分析试块表面状态对里氏硬度试验结果的影响。 结果如表3所示。


  表3 不同表面状态的里氏硬度测试结果对比


  里氏硬度计工程应用的影响因素有哪些方面和实践探讨(图4)



  从表3可以看出,同一位置百叶窗磨抛条件下的里氏硬度测试结果差异很小,检测面的状态不会对检测结果产生太大影响。 检查结果。


  因此,在现场检测中,为了提高工作效率,可以直接用百叶轮打磨检测面,但在试验中发现,直接用百叶轮磨削高合金材料比较困难。  , 不要直接对砂轮的磨削面进行里氏硬度试验。


 

  综上所述


  里氏硬度计的测试误差大于布氏硬度计。 现场硬度检测时,如果条件允许,建议尽量使用布氏硬度计测试中、大口径厚壁管的硬度。


  里氏硬度计ST和SS模式的硬度测试结果差异很小,对实际工作影响不大。 建议根据不同材料的工程检测标准选择工作模式,以减少检测误差。


  百叶窗磨削检查面与抛光状态时的里氏硬度测试结果差异很小,检查面的磨削状态不会对测试结果产生很大影响。 现场工作时,为了提高工作效率,可以直接用百叶窗进行打磨。 对于高合金材料,建议先用砂轮粗磨,再用百叶窗磨。 不得直接在砂轮的磨削面上进行里氏硬度试验。


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