我們是時(shí)代里氏硬度測(cè)試儀的首批用戶，多年來，我們用該機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋、曲軸、凸輪軸、連桿、飛輪壓蓋、瓦蓋等零件進(jìn)行了數(shù)十萬(wàn)次的硬度測(cè)試，其中包括質(zhì)量月檢、季檢，外協(xié)件進(jìn)廠驗(yàn)收，出國(guó)機(jī)內(nèi)在質(zhì)量檢查，廢品篩選等，為我廠創(chuàng)造了直接間接經(jīng)濟(jì)效益以百萬(wàn)元計(jì)。通過幾年的實(shí)踐我們認(rèn)為：時(shí)代公司的里氏硬度測(cè)試儀大的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試精度高、應(yīng)用范圍廣、攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、特別適用于工礦企業(yè)對(duì)金屬材料內(nèi)在質(zhì)量的檢測(cè)。它的另一個(gè)特點(diǎn)是**可靠，故障率極低，六年來，我們使用的儀器除更換過一次蓄電池外，幾乎未發(fā)生過任何故障。
在使用里氏硬度儀過程中，我們對(duì)各類工件分別用里氏和臺(tái)式標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)做了大量的對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于體積較大、質(zhì)量較重、光潔度較好、測(cè)試面為平面的工件用里氏與臺(tái)式硬度計(jì)測(cè)試，其誤差一般在國(guó)際允許的范圍內(nèi)，而對(duì)于一些特殊零件，則需采取一些相應(yīng)的措施或附加一定的修正值。
1、鑄造鋁合金、缸體、缸蓋表面光潔度的影響。
我廠產(chǎn)品492 汽油機(jī)缸體缸蓋材料為鑄造鋁合金ZL104 經(jīng)淬火時(shí)效處理后，要求布式硬度≥7 0HBS 5／250／30，由于受材質(zhì)化學(xué)成份、熱處理?xiàng)l件等諸多因素的影響，曾出現(xiàn)過批量硬度不合格問題，如88年，因配料時(shí)含Mg 量超差，造成硬度偏低，由于合格的與不合格的混在了一起，需進(jìn)行篩選。當(dāng)用里氏硬度儀進(jìn)行測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)僅經(jīng)粗銑的表面硬度值很低，將其用鋁材專用銼銼光或拋光砂紙打磨后硬度值有很大提高，具體數(shù)值如下表：
硬度儀 加工方式 光法度布氏硬度值
里氏 粗銑▽4 56.3 42 50 60 65.3
里氏 銼＋拋光▽6 85 80 81 90.4 94.9
臺(tái)氏布式 磨＋拋光 ▽7 86.3 80.9 79.5 90.7 92.8
根據(jù)這一情況，在缸體缸蓋硬度檢測(cè)工藝上，我們規(guī)定了必須在指定位置經(jīng)精銑或鋁材專用銼＋拋光后方可用里氏硬度儀測(cè)定布氏硬度值。
2、測(cè)定較小凸輪軸桃的硬度時(shí)示值偏低。
在用里氏硬度儀測(cè)定492 凸輪軸桃的硬度時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式洛氏硬度計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)有較大誤差，無論測(cè)定基圓還是升程直線部分，其HRC 均偏低1－3 個(gè)單位，如用里氏HRC52.5，用臺(tái)式為HRC55，凸輪軸的硬度要求為HRC55—63，當(dāng)硬度偏低下限時(shí)，用里氏硬度儀測(cè)就判為不合格，拿到臺(tái)式洛氏硬度計(jì)上打?qū)嶋H是合格的，我們?cè)鲞^一次試驗(yàn)，結(jié)果見下表。
桃號(hào) 里氏HRC 臺(tái)式洛氏HRC
151.155
253.256
35557.5
452.555
554.156.5
65456
757.759
854.558
我們認(rèn)為造成誤差的主要原因是飛輪軸幾何形狀的影響，由于里氏硬度儀屬動(dòng)態(tài)測(cè)量其原理為：沖擊體反彈速度與沖擊速度之比，雖然凸輪軸有大約3.5kg 的質(zhì)量，但由于凸輪桃較小、較薄、又是曲面，測(cè)定時(shí)影響到反彈速度，造成一定的測(cè)試誤差。當(dāng)測(cè)定較大發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸桃時(shí)，如912，4115 機(jī)型則誤差較小，所以我們?cè)谟美锸嫌捕葍x測(cè)定492 凸輪軸桃的硬度時(shí)，均增加HRC2 個(gè)單位。
3、測(cè)定球鐵曲軸硬度值偏低。
由于曲軸形狀復(fù)雜，重量較大，在標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式布氏硬度計(jì)上無法整體測(cè)試，使用里氏硬度儀使得測(cè)試曲軸硬度變得非常簡(jiǎn)便。用里氏硬度儀測(cè)定鋼制曲軸淬火硬度和毛坯布氏硬度準(zhǔn)確性都很高，但測(cè)定球鐵曲軸布氏硬度與經(jīng)解剖后用臺(tái)式布式硬度計(jì)測(cè)出的布氏硬度值相比，數(shù)值均偏低，我們通過10 根曲軸的對(duì)比試驗(yàn)，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法找到了里氏硬度儀，與臺(tái)式布氏硬度計(jì)測(cè)試的修正值加15HB，保證了兩種儀器測(cè)試誤差不大于土2％。具體數(shù)據(jù)如下表：
編號(hào) 里氏HB 臺(tái)式布氏HB 修正后 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、用里氏硬度儀測(cè)量較輕工件時(shí)需耦合
用里氏硬度儀測(cè)定重量較輕（2kg 以下）的試件硬度時(shí)，其硬度值有誤差，可能是重量較輕，沖擊頭反彈速度受影響造成。我們的經(jīng)驗(yàn)是：如果被測(cè)試件底面為光滑平面，可涂很薄一層黃油或凡土林將其與平臺(tái)耦合在一起再測(cè)試，當(dāng)被測(cè)試件形狀較為復(fù)雜時(shí)，可將其夾在虎鉗上再加以測(cè)試，可使準(zhǔn)確性大為提高，如測(cè)HB211 的標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度外（約0.7kg）將其放置在平臺(tái)上，用里氏硬度計(jì)測(cè)出HB277 234 232 而將其與平臺(tái)之間用黃油耦合，測(cè)出的硬度值為HB213、217、214；再如測(cè)492E 時(shí)齒輪蓋（約1kg）材料為ZL102，試測(cè)情況見下表：
放置于 硬度計(jì) 光潔度 HB
地面 里氏 ▽6 55 56 50 60 57 54
工作臺(tái)面 臺(tái)式布氏 ▽6 77 72 65 75 73 66
夾于虎鉗 里氏 ▽6 76 70 64 75 71 65
由此可見，對(duì)于質(zhì)量較輕的211 件，如直接采用里氏硬度儀測(cè)定，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生一定試驗(yàn)誤差，而采用耦合方式測(cè)量，與臺(tái)式相比，則誤差不大。多年來，我們已將時(shí)代公司生產(chǎn)的里氏硬度測(cè)試儀這一高科技產(chǎn)品成功地運(yùn)用到發(fā)動(dòng)機(jī)各種零件的硬度檢測(cè)中，收到了良好的效果，已被我單位領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)部門、質(zhì)量部門所確認(rèn)，從購(gòu)置臺(tái)里氏硬度儀到現(xiàn)在，我單位各部門，包括外協(xié)廠在內(nèi)，已向時(shí)代公司購(gòu)置了幾十臺(tái)里氏硬度儀，對(duì)保證我廠產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量發(fā)揮了積極的作用。
