一種用于大型金屬件的提高硬度測定準(zhǔn)確度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬材料硬度測定的方法，具體涉及一種用于大型金屬件的提高硬度測定準(zhǔn)確度的方法，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬的硬度值是一個由材料的彈性、塑性、韌性等一系列不同物理量組合的綜合性能指標(biāo)，它表征金屬表面上不大體積內(nèi)抵抗塑性變形或破裂的能力。金屬材料硬度測定的方法有很多，如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和里氏硬度等。從測試試驗設(shè)備的用途又可分為固定式設(shè)備和便攜移動式設(shè)備兩種，不同測定方法所用試驗設(shè)備的測量范圍、試驗力、測頭形狀以及測量誤差都不相同。固定式試驗設(shè)備，如布氏硬度計或維氏硬度計等，適用于在實驗室內(nèi)對小型零件或試樣進行硬度測量，其特點是具有較高的準(zhǔn)確度、測量值重復(fù)性穩(wěn)定，而缺點是對被測對象的重量和尺寸有所限制，并且對其表面粗糙度也有較高的要求。而便攜式試驗設(shè)備，如里氏硬度測量裝置，適用于現(xiàn)場條件下對大型工件進行硬度測量，其特點是對工件表面粗糙度的要求較低，測量的位置靈活(可以選擇不同角度進行測量)，而缺點是測量準(zhǔn)確度較差。
[0003]對于大型金屬件而言，采用里氏硬度測量裝置來評定硬度指標(biāo)是最為適宜的，但需要解決的是，測量準(zhǔn)確度較低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于大型金屬件的提高硬度測定準(zhǔn)確度的方法，在保持里氏硬度測量裝置測量大型金屬件硬度時的操作簡單、測量效率高的特點的前提下，通過測試數(shù)據(jù)修正的方式提高測量準(zhǔn)確度。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]—種用于大型金屬件的提高硬度測定準(zhǔn)確度的方法，采用固定式布氏硬度計和便攜式里氏硬度測量裝置分別對材料與所述大型金屬件相同的樣塊進行分組試驗測量，然后對所得到的測量結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理，得出所述便攜式里氏硬度測量裝置相應(yīng)的修正值，在對大型金屬件采用便攜式里氏硬度測量裝置進行硬度測量時，采用通過數(shù)據(jù)處理所得到的相應(yīng)修正值對該大型金屬件的測量結(jié)果進行修正，以提高該測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0007]作為進一步改進，所述的方法包括以下步驟:
[0008]I)樣塊的制備
[0009]加工一塊材料與被測大型金屬件相同的圓柱形樣塊，該樣塊的圓形上端面為測量面，圓形下端面為支撐面；
[0010]2)采用便攜式里氏硬度測量裝置在所述測量面上的15個測量點處進行硬度測量，各測量點的壓痕中心與所述測量面邊緣的距離至少大于5mm，相鄰兩壓痕中心之間的距離為3mm，將該15個測量點的測量值取平均值作為測量結(jié)果；
[0011]3)采用固定式布氏硬度計在同一樣塊的測量面上的4個測量點處進行硬度測量，各測量點的壓痕中心與所述測量面邊緣的距離至少大于壓痕的平均直徑的2.5倍，相鄰兩壓痕中心之間的距離為壓痕的平均直徑的3倍，舍去第一測量點的測量值，取后三個測量點的測量值的平均值作為測量結(jié)果；
[0012]4)根據(jù)步驟2)和步驟3)所得的測量結(jié)果，按照下列公式計算出便攜式里氏硬度測量裝置的測量結(jié)果與固定式布氏硬度計的測量結(jié)果之間的差值，作為修正值:
[0013]修正值=固定式布氏硬度計的測量結(jié)果一便攜式里氏硬度測量裝置的測量結(jié)果;
[0014]5)采用便攜式里氏硬度測量裝置對所述大型金屬件進行硬度測量，得到便攜式里氏硬度測量裝置的測量值，通過下列公式得到準(zhǔn)確測量值:
[0015]準(zhǔn)確測量值=便攜式里氏硬度測量裝置的測量值+修正值。
[0016]作為進一步改進，所述的步驟I)中，所述樣塊滿足以下條件:
[0017]a)所述樣塊的直徑為100mm，厚度為55mm ；
[0018]b)所述樣塊的測量面的粗糙度為Ra ( 0.8，支撐面的粗糙度為Ra < 1.6 ;
[0019]c)所述測量面與支撐面的平行度彡0.05mmo
[0020]作為進一步改進，所述的步驟2)中，所述的15個測量點沿位于所述測量面中央的等邊三角形的三條邊均勻?qū)ΨQ分布。
[0021]作為進一步改進，所述的步驟3)中，所述的4個測量點位于所述測量面中央且均勾對稱分布。
[0022]本發(fā)明通過采取試驗措施，在對大型金屬件測定硬度前，針對不同彈性模量的金屬材料，找出便攜式里氏硬度測量裝置與固定式布氏硬度計之間測量數(shù)據(jù)差異的客觀規(guī)律，然后在對大型金屬件實際測量時，根據(jù)修正值對測量數(shù)據(jù)進行修正，從而得到高準(zhǔn)確性的測量結(jié)果，既保持了便攜式里氏硬度測量裝置的操作簡單、測量效率高的優(yōu)點，又通過測試數(shù)據(jù)修正的方法提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的方法流程示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的樣塊的示意圖。
[0025]圖3為便攜式里氏硬度測量裝置在樣塊上的測量點分布圖。
[0026]圖4為固定式布氏硬度計在樣塊上的測量點分布圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0028]本發(fā)明所述的用于大型金屬件的提高硬度測定準(zhǔn)確度的方法，采用固定式布氏硬度計和便攜式里氏硬度測量裝置分別對材料與所述大型金屬件相同的樣塊進行分組試驗測量，然后對所得到的測量結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理，得出所述便攜式里氏硬度測量裝置相應(yīng)的修正值，在對大型金屬件采用便攜式里氏硬度測量裝置進行硬度測量時，采用通過數(shù)據(jù)處理所得到的相應(yīng)修正值對該大型金屬件的測量結(jié)果進行修正，以提高該測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0029]所述的方法包括以下步驟，請參閱圖1:
[0030]I)樣塊的制備
[0031]請參閱圖2，加工一塊材料與被測大型金屬件相同的圓柱形樣塊1，該樣塊I的圓形上端面為測量面11，圓形下端面為支撐面；所述樣