我們是時代裏氏硬度測試儀的(de)首批用戶,多年(nián)來,我們用該機對發動機缸體缸蓋、曲軸、凸輪軸、連杆、飛(fēi)輪壓蓋、瓦蓋等零件進行了數十萬次的(de)硬度測試,其中包括質量月檢、季檢,外協件進廠驗收,出國機內(nèi)在質量檢查,廢品篩選等,為(wèi)我廠創造了直接間接經濟效益以百萬元計。通過幾年(nián)的(de)實踐我們認為(wèi):時代公司的(de)裏氏硬度測試儀大的(de)優點是測試精度高(gāo)、應用範圍廣、攜帶方便、操作簡單、特别适用于工礦企業對金屬材料內(nèi)在質量的(de)檢測。它的(de)另一(yī)個特點是**可(kě)靠,故障率極低(dī),六年(nián)來,我們使用的(de)儀器除更換過一(yī)次蓄電池外,幾乎未發生過任何故障。
在使用裏氏硬度儀過程中,我們對各類工件分别用裏氏和(hé)台式标準硬度計做(zuò)了大量的(de)對比試驗,發現對于體積較大、質量較重、光潔度較好、測試面為(wèi)平面的(de)工件用裏氏與台式硬度計測試,其誤差一(yī)般在國際允許的(de)範圍內(nèi),而對于一(yī)些特殊零件,則需采取一(yī)些相應的(de)措施或附加一(yī)定的(de)修正值。
1、鑄造鋁合金、缸體、缸蓋表面光潔度的(de)影響。
我廠産品492 汽油機缸體缸蓋材料為(wèi)鑄造鋁合金ZL104 經淬火時效處理(lǐ)後,要求布式硬度≥7 0HBS 5/250/30,由于受材質化學(xué)成份、熱處理(lǐ)條件等諸多因素的(de)影響,曾出現過批量硬度不合格問題,如(rú)88年(nián),因配料時含Mg 量超差,造成硬度偏低(dī),由于合格的(de)與不合格的(de)混在了一(yī)起,需進行篩選。當用裏氏硬度儀進行測試時,發現僅經粗銑的(de)表面硬度值很低(dī),将其用鋁材專用锉锉光或抛光砂紙打磨後硬度值有很大提高(gāo),具體數值如(rú)下表:
硬度儀 加工方式 光法度布氏硬度值
裏氏 粗銑▽4 56.3 42 50 60 65.3
裏氏 锉+抛光▽6 85 80 81 90.4 94.9
台氏布式 磨+抛光 ▽7 86.3 80.9 79.5 90.7 92.8
根據這一(yī)情況,在缸體缸蓋硬度檢測工藝上,我們規定了必須在指定位置經精銑或鋁材專用锉+抛光後方可(kě)用裏氏硬度儀測定布氏硬度值。
2、測定較小凸輪軸桃的(de)硬度時示值偏低(dī)。
在用裏氏硬度儀測定492 凸輪軸桃的(de)硬度時,我們發現與标準台式洛氏硬度計測得的(de)數據有較大誤差,無論測定基圓還是升程直線部分,其HRC 均偏低(dī)1-3 個單位,如(rú)用裏氏HRC52.5,用台式為(wèi)HRC55,凸輪軸的(de)硬度要求為(wèi)HRC55—63,當硬度偏低(dī)下限時,用裏氏硬度儀測就判為(wèi)不合格,拿到台式洛氏硬度計上打實際是合格的(de),我們曾做(zuò)過一(yī)次試驗,結果見下表。
桃号 裏氏HRC 台式洛氏HRC
151.155
253.256
35557.5
452.555
554.156.5
65456
757.759
854.558
我們認為(wèi)造成誤差的(de)主要原因是飛(fēi)輪軸幾何形狀的(de)影響,由于裏氏硬度儀屬動态測量其原理(lǐ)為(wèi):沖擊體反彈速度與沖擊速度之比,雖然凸輪軸有大約3.5kg 的(de)質量,但由于凸輪桃較小、較薄、又是曲面,測定時影響到反彈速度,造成一(yī)定的(de)測試誤差。當測定較大發動機凸輪軸桃時,如(rú)912,4115 機型則誤差較小,所以我們在用裏氏硬度儀測定492 凸輪軸桃的(de)硬度時,均增加HRC2 個單位。
3、測定球鐵曲軸硬度值偏低(dī)。
由于曲軸形狀複雜,重量較大,在标準台式布氏硬度計上無法整體測試,使用裏氏硬度儀使得測試曲軸硬度變得非常簡便。用裏氏硬度儀測定鋼制曲軸淬火硬度和(hé)毛坯布氏硬度準确性都很高(gāo),但測定球鐵曲軸布氏硬度與經解剖後用台式布式硬度計測出的(de)布氏硬度值相比,數值均偏低(dī),我們通過10 根曲軸的(de)對比試驗,用數理(lǐ)統計的(de)方法找到了裏氏硬度儀,與台式布氏硬度計測試的(de)修正值加15HB,保證了兩種儀器測試誤差不大于土2%。具體數據如(rú)下表:
編号 裏氏HB 台式布氏HB 修正後 誤差(%)
1 248 2632630
2 239 255254-0.39
3 235 247250+1.2
4 244 257259+0.78
5 237 249252+1.19
6 245 255260+1.9
7 244 263259-1.5
8 237 249252+1.19
9 247 259262+1.14
10 248 266269+1.14
4、用裏氏硬度儀測量較輕工件時需耦合
用裏氏硬度儀測定重量較輕(2kg 以下)的(de)試件硬度時,其硬度值有誤差,可(kě)能是重量較輕,沖擊頭反彈速度受影響造成。我們的(de)經驗是:如(rú)果被測試件底面為(wèi)光滑平面,可(kě)塗很薄一(yī)層黃油或凡土林将其與平台耦合在一(yī)起再測試,當被測試件形狀較為(wèi)複雜時,可(kě)将其夾在虎鉗上再加以測試,可(kě)使準确性大為(wèi)提高(gāo),如(rú)測HB211 的(de)标準布氏硬度外(約0.7kg)将其放置在平台上,用裏氏硬度計測出HB277 234 232 而将其與平台之間用黃油耦合,測出的(de)硬度值為(wèi)HB213、217、214;再如(rú)測492E 時齒輪蓋(約1kg)材料為(wèi)ZL102,試測情況見下表:
放置于 硬度計 光潔度 HB
地(dì)面 裏氏 ▽6 55 56 50 60 57 54
工作台面 台式布氏 ▽6 77 72 65 75 73 66
夾于虎鉗 裏氏 ▽6 76 70 64 75 71 65
由此可(kě)見,對于質量較輕的(de)211 件,如(rú)直接采用裏氏硬度儀測定,勢必會産生一(yī)定試驗誤差,而采用耦合方式測量,與台式相比,則誤差不大。多年(nián)來,我們已将時代公司生産的(de)裏氏硬度測試儀這一(yī)高(gāo)科技産品成功地(dì)運用到發動機各種零件的(de)硬度檢測中,收到了良好的(de)效果,已被我單位領導、技術部門、質量部門所确認,從購置台裏氏硬度儀到現在,我單位各部門,包括外協廠在內(nèi),已向時代公司購置了幾十台裏氏硬度儀,對保證我廠産品的(de)內(nèi)在質量發揮了積極的(de)作用。