里氏硬度計測量鑄鐵的方法

里氏硬度儀 是當前在世界上廣泛應用的*先進的動態(tài)硬度測試儀，具有靈敏度高，使用方便靈活，可應用于生產(chǎn)現(xiàn)場直接測試工件本體等優(yōu)點。我廠擁有多臺時代公司生產(chǎn)的里氏硬度測試儀。在使用中我們發(fā)現(xiàn)用其測試我廠生產(chǎn)的球墨鑄鐵件（主要用于曲軸），儀器所顯示的HB 值與解剖后在靜態(tài)硬度儀（ HB―3000 型）所測得的 HB 值有較大差異。這給我們正確鑒定和評價鑄件的材質(zhì)質(zhì)量帶來困難，甚至產(chǎn)生矛盾。為了使里氏硬度儀能為我們提供可靠的數(shù)據(jù)，使其在生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用，我們進行了這項試驗研究。
二、試驗方法
1. 選擇試樣與硬度儀
1 ）由于是在生產(chǎn)條件下進行試驗，因此以我廠生產(chǎn)的典型鑄件曲軸作為試件。該產(chǎn)品材質(zhì)牌號 QT550-3, 單件重 19.5kg 。
2 ）硬度測試儀用分別用 D 型沖頭和 G 型沖頭，一臺 HB―3000 型靜態(tài)布氏硬度儀。
2. 試驗步驟
1 ）任取一批曲軸，用銼刀和砂紙將其硬度測試點（產(chǎn)品設計時確定的）處理成表面粗糙度 Ra ＜ 2μm 。
2 ）用同一里氏硬度儀，但用 D 型和 G 型兩種不同的沖擊頭，在處理過的測試平臺上不同部位各測 5 點（測試平臺的面積有限不能多測）取其平均值。
3 ）將里氏硬度儀測試過的曲軸**主軸徑用鋸床切割下來，制成布氏硬度儀測試塊。
4 ）在 HB-3000 型硬度儀上對制成的試塊在其剖斷面靠近硬度測試平臺一側(cè)測其布氏硬度值。
測試參數(shù)列表 1 如下：
試樣編號 1 2 3 4 5 6 7
里氏硬度值 XD : (HLD) 507 508 517 500 489 513 517
里氏硬度值 XG : (HLD) 480 480 490 476 466 487 491
布氏硬度值 Xi : (HB) 229 229 235 225 221 230 234
試樣編號 8 9 10 11 12 13 14
里氏硬度值 XD : (HLD) 526 556 541 538 506 505 557
里氏硬度值 XG : (HLD) 500 524 512 580 473 470 525
布氏硬度值 Xi : (HB) 234 246 244 239 226 228 245
試樣編號 15 16 17 18 19 20 21
里氏硬度值 XD : (HLD) 533 551 498 497 54 525 550
里氏硬度值 XG : (HLD) 504 518 474 477 518 499 523
布氏硬度值 Xi : (HB) 40 241 44 225 245 235 241
三、測試數(shù)據(jù)的回歸處理
1 、按表 1 所列參數(shù)繪制 XD ：與 Yi 及 XG ；與 Yi 的相關(guān)圖。
2 、求得兩個回歸方程（ 1 ）和（ 2 ）：
YD i =34.751 ＋ 0.381125XD i （ 1 ）
YG i =33.878 ＋ 0.404664XG i （ 2 ）
方程（ 1 ）的相關(guān)系數(shù) rD ＝ 0.960327
方程（ 2 ）的相關(guān)系數(shù) rG ＝ 0.963226
3 、做回歸換算曲線。
把表 1 測試數(shù)據(jù)自變量值 XD i （ HLD ）、 XG i （ HLG ）分別代入方程式（ 1 ）、（ 2 ），便得出相應的回歸布氏硬度值 ? ，（ HB ），如表 2 、表 3 所示。
根據(jù)表 2 、表 3 的測試參數(shù) XD i （ HLD ）、 XG i （ HLG ）與相對應的回歸換算布氏硬度值
?i （ HB ）繪制回歸換算曲線圖。
測試值 Y : 與回歸換算值 Y i 對比 表 2
試樣編號 1 2 3 4 5 6 7
里氏硬度值 XDi : (HLD) 507 508 517 500 489 513 517
里氏硬度值 Yi : (HB) 223 229 235 225 221 230 234
布氏硬度值 ?i : (HB) 228 228 232 225 221 230 232
試樣編號 8 9 10 11 12 13 14
里氏硬度值 XDi : (HLD) 526 556 541 538 506 505 557
里氏硬度值 Yi : (HB) 234 249 244 239 226 226 245
布氏硬度值 ?i : (HB) 235 247 241 240 228 228 247
試樣編號 15 16 17 18 19 20 21
里氏硬度值 XDi : (HLD) 533 551 498 497 542 525 550
里氏硬度值 Yi : (HB) 240 241 224 225 245 235 241
布氏硬度值 ?i : (HB) 238 245 224 224 241 235 244
測試值 Y i 與回歸換算值 ? i 對比 表 3
試樣編號 1 2 3 4 5 6 7
里氏硬度值 XG i (HLD) 473 480 490 476 466 487 491
里氏硬度值 Yi (HB) 223 229 235 225 221 230 234
布氏硬度值 ?i : (HB) 223 228 232 226 222 231 232
試樣編號 8 9 10 11 12 13 14
里氏硬度值 XD : (HLD) 526 556 541 538 506 505 557
里氏硬度值 XG : (HLD) 500 524 512 580 473 470 525
布氏硬度值 Xi : (HB) 234 246 244 239 226 228 245
試樣編號 15 16 17 18 19 20 21
里氏硬度值 XG i (HLD) 504 518 474 477 518 499 538
里氏硬度值 Yi (HB) 240 241 224 225 245 235 239
布氏硬度值 ?i : (HB) 238 243 226 227 243 236 245
通過以上分析可以看出 , 利用方程 (1) 和方程 (2) 對測試值進行回歸換逄具有較小的誤差，其結(jié)果是可靠的。
四、結(jié)論
1 、測球墨鑄鐵件，經(jīng)適當?shù)幕貧w換算后，其測試結(jié)果是可靠的。
2 、對同一狀態(tài)的球鐵測試表面，用 G 型沖頭比用 D 型沖頭所測數(shù)值的分散度要小。這是因為 G 型沖頭的沖擊功大，硬度壓痕亦大，從而減小了對測試表面組織不均勻性及粗糙度不均勻的敏感性。
3 、雖然 G 沖頭測值分散度較 D 沖頭小，但取幾點平均值的換算誤差兩者基本相同。
4 、此試驗是在生產(chǎn)條件下進行的，有其局限性。如取值范圍不夠?qū)挘ㄖ辉?/span> HB221-249 之間）。因此所配回歸方程也只是在此范圍之間的硬度值應用起來才比較理想。
5 、今后要進一步做的工作是加大試驗的取值范圍，使之更具有普通性。還要在其它牌
號的球鐵件上做試驗，以使里氏硬度計得到更廣泛的應用并取得更高的測試精度。