Твердомер Лееба

В методе определения твердости по Либу значение твердости можно рассчитать по потерям энергии ударного тела после удара о металл. Этот коэффициент Либа эквивалентен мере потери энергии из-за деформации. Ударное тело отскакивает быстрее от более твердых образцов, чем от более мягких, в результате чего получается большее значение 1000* vr / vi, которое указывается как единица твердости отскока Либа HL.

Когда ударное устройство ускоряет ударное тело с помощью силы пружины, скорость ударного тела разделяется на три фазы:

Фаза подхода
Ударное тело ускоряется в направлении исследуемой поверхности с помощью силы пружины.

Фаза воздействия
Ударное тело и образец остаются в прямом контакте. Образец пластически или упруго деформируется и ударное тело останавливается. Эта упругая пружинящая природа ударного тела, а также образца помогает ударному телу отскочить.

Фаза отскока
Ударное тело снова ускоряется после фазы удара с результирующей энергией.

Настольный твердомер
Этот настольный твердомер представляет собой традиционный тип, используемый для определения твердости образца с использованием стандартных методов Роквелла, Виккерса, Бринелля или Шора. Следовательно, их можно назвать «настольным твердомером по Роквеллу» или «настольным твердомером по Бринеллю». Существует множество других настольных твердомеров, используемых для измерения твердости образца не только с использованием одной шкалы, но и с использованием различных шкал твердости.

Существует твердомер, предназначенный для измерения твердости по шкалам Бринелля, Роквелла и Виккерса. Все эти стендовые твердомеры очень большие и тяжелые, их вес превышает 50 кг. Поэтому эти тестеры устанавливаются либо на столе, либо на полу. Его преимущества включают стандартную реализацию, а также более простой и прямой метод определения твердости.

Портативные твердомеры
В отличие от настольных твердомеров портативные твердомеры меньше по размеру и легче. Эти тестеры отличаются компактностью, что позволяет определять твердость с помощью различных шкал твердости. Более того, современные портативные твердомеры позволяют определять твердость, используя все шкалы твердости. Его основные преимущества включают удобство пользователя, а также мобильность. Нет необходимости носить образцы в испытательные центры или цеха.

Современный портативный твердомер может сохранять результаты испытаний в электронном виде во внутренней памяти с последующей передачей их на компьютер для формирования отчета. В этих отчетах используется специализированная программа ARM, которая поставляется вместе с портативными тестерами. Иногда могут потребоваться стендовые твердомеры, но это случается слишком редко. Так или иначе, 99 случаев из 100 пользователей всегда отдают предпочтение портативным устройствам.

Введение
Твердомеры с отскоком, также известные как «Твердомеры Лееба», являются альтернативой традиционным твердомерам, установленным в лабораториях. Революция, которую представляют твердомеры с отскоком, в первую очередь связана с их портативностью в сочетании с очень высокой точностью и типом неразрушающего контроля, который они могут проводить.

Этот метод основан на принципе Лееба, предложенном Дитмаром Леебом в 1975 году. Концептуально он определяется как соотношение между скоростью удара и скоростью отскока ударного тела, умноженное затем на 1000. В зависимости от типа металла метод Либа указывает значение твердости, которое можно преобразовать в другие шкалы (например, HB, HV, HRC и т. д.).
Используя тот же принцип, можно также измерить предел прочности стали. Принцип действия основан на приложении определенной силы к ударному телу определенного веса, которое будет касаться измерительной поверхности.

Прибор соответственно измеряет скорость удара и отскока, когда сферический ударник расположен на расстоянии 1 мм от измерительной поверхности. Формула расчета следующая:

HL=1000×(ВБ/ВА)
HL → Значение твердости HLD
VB → Скорость отскока ударного тела
ВА → Скорость удара пенетратора

С помощью этого метода мы можем измерить многие материалы, например:
• Сталь и сплавы;
• Инструментальная сталь для холодной обработки;
• Сплавы нержавеющей стали;
• Серый чугун ;
• Чугун с шаровидным графитом;
• Слияния и алюминиевые сплавы;
• Латунные сплавы/цинко-латунные сплавы;
• Бронзовые сплавы;
• Медные сплавы

Твердомер является важным инструментом в различных отраслях промышленности и применениях, помогающим определять твердость материалов. Твердость — важнейшее свойство материала, отражающее его устойчивость к деформации, износу и царапинам. Разные материалы требуют разных уровней твердости в зависимости от их предполагаемого использования. Измеряя твердость, инженеры могут оценить качество материала, принять обоснованное решение по выбору материала и обеспечить надежность продукции.

Металлургия и производство
В области металлургии твердомеры играют ключевую роль в контроле качества и определении характеристик материалов. Производители используют тесты на твердость для оценки прочности и долговечности металлических компонентов, таких как шестерни, валы, подшипники и инструменты. Например, испытание на твердость по Бринеллю включает вдавливание поверхности материала закаленным стальным шариком и измерение диаметра полученного отпечатка. Этот метод обычно используется для испытаний отливок и поковок, чтобы убедиться, что они соответствуют требуемым характеристикам твердости.

Автоматизированная индустрия
В автомобильной отрасли портативные твердомеры используются для оценки твердости критически важных компонентов, таких как детали двигателя, тормозные системы и компоненты трансмиссии. Обеспечение оптимального уровня твердости этих деталей имеет важное значение для их долговечности и производительности. Испытания на твердость помогают производителям определять материалы, склонные к износу, что приводит к повышению безопасности и надежности транспортных средств.

Аэрокосмическая техника
Аэрокосмическая промышленность требует материалов с высокой прочностью и долговечностью из-за экстремальных условий, возникающих во время полета. Испытание на твердость используется для проверки компонентов самолета, таких как лопатки турбин, шасси и элементы конструкции. Точно определяя твердость, инженеры могут предотвратить отказы, вызванные чрезмерным напряжением, усталостью или коррозией, обеспечивая безопасность авиаперелетов.

Строительство и гражданское строительство
В строительстве твердомеры используются для оценки качества строительных материалов, таких как бетон и асфальт. Испытание на ударный молоток, неразрушающий метод, измеряет поверхностную твердость бетонных конструкций, позволяя получить представление об их прочности на сжатие и долговечности. Эта информация жизненно важна для поддержания структурной целостности зданий, мостов и дорог.

Материаловедение Исследования
Испытание на твердость имеет основополагающее значение в исследованиях и разработках в области материаловедения. Ученые используют его для изучения поведения недавно разработанных материалов, сплавов и композитов. Анализируя взаимосвязь между твердостью и другими механическими свойствами, исследователи получают представление о потенциальном применении материала в различных отраслях промышленности, от электроники до медицинских устройств.

Контроль качества в электронике
Электронная промышленность полагается на испытания на твердость, чтобы гарантировать надежность и производительность таких компонентов, как микрочипы, разъемы и печатные платы. Правильный уровень твердости имеет решающее значение для предотвращения повреждений, вызванных механическим напряжением или тепловым расширением. Твердомеры помогают идентифицировать материалы, склонные к деформации или растрескиванию в условиях, в которых находятся эти компоненты.

Нефтяная и газовая промышленность
Нефтегазовый сектор часто сталкивается с суровыми и агрессивными средами. Твердомеры используются для оценки твердости материалов трубопроводов, бурового оборудования и компонентов нефтеперерабатывающих заводов. Это гарантирует, что эти материалы смогут выдерживать нагрузки, возникающие при бурении, транспортировке и переработке ресурсов нефти и газа.

При работе на объекте мы часто сталкивались с образцами поверхности. Различные поверхности по-разному влияют на результаты испытаний на твердость. При правильной эксплуатации удар приходится на поверхность образца в тот же момент, что и на плоский образец, поэтому можно использовать универсальное опорное кольцо.

Однако когда кривизна настолько мала, как определенный размер, упругое состояние деформации плоскости из-за значительной разницы в силе удара тела является низким, так что твердость по Индию низкая. Поэтому для образца при измерении рекомендуется использовать небольшое опорное кольцо. Для образцов с меньшим радиусом кривизны целесообразно использовать профилированное опорное кольцо.

В соответствии с принципом Рихтера, пока материал имеет определенную жесткость, он может образовывать отскок, вы можете измерить точное значение твердости по Рихтеру, но многие материалы и другие стандартные твердости стандарта не имеют соответствующее преобразование, поэтому текущий твердомер Преобразование девяти видов материалов. Конкретные материалы: сталь и литая сталь, легированная инструментальная сталь, серый чугун, ковкий чугун, литой алюминиевый сплав, сплав меди и цинка, сплав меди и олова, чистая медь, нержавеющая сталь.

Для некоторых специальных образцов материалов пользователь может воспользоваться услугами компании, чтобы предоставить кривую подгонки для создания специальной таблицы преобразования. В реальном производстве использование широкого спектра металлических материалов из-за твердости материала, методов обработки материала, материалов, легирующих элементов чувствительного состава и твердости по Рихтеру, хранящейся в таблице твердости, не может соответствовать Потребности пользователей. Пользователь в тесте может использовать фитинг для создания собственной специальной таблицы преобразования твердости.

Ошибка преобразования данных
Ошибка измерения твердости другой твердости включает в себя два аспекта: первый - это ошибка измерения твердости самой твердости, которая включает в себя разброс метода испытания по методу и погрешность измерения для одного и того же типа внутреннего твердомера. .

С другой стороны, это погрешность твердости, измеренной различными методами измерения твердости. Это связано с тем, что между различными методами определения твердости нет четкой физической связи и на нее влияет недостоверное влияние при сравнении.

Ошибка, вызванная специальными материалами
Таблицы преобразования, хранящиеся в твердомере, могут отличаться от следующих сталей:
Все твердые материалы аустенитной стали, жаропрочной инструментальной стали и хромистой стали (инструментальной стали), вызывают увеличение модуля упругости, что приводит к низкому значению L. Этот тип стали следует испытывать на поперечном сечении. Локальное охлаждение. Закалка может привести к повышению значения L. Магнитные свойства магнитной стали приводят к снижению значения L. Сталь с поверхностной закалкой, основание мягкое, значение L будет низким, когда слой закалки превышает 0.8 мм (ударное устройство типа C — 0.2 мм) не влияет на L ценить.

Ошибка обнаружения передачи
В нормальных обстоятельствах, поскольку поверхность зуба небольшая, погрешность измерения относительно велика, и пользователь может разработать соответствующий инструмент в зависимости от ситуации, что поможет уменьшить погрешность.

Эластичность материала, пластический эффект
Помимо твердости и прочности, это значение связано с модулем упругости, значение твердости представляет собой твердость материала и пластичность характеристических параметров, поскольку эти два компонента должны быть соизмеримы.

В упругой части на первое, очевидно, влияет модуль E, в этом отношении, когда статическая твердость одного и того же материала и значение E разного размера, значение E материала, значение L

Направление горячей прокатки, вызванное ошибкой
Когда измеряемая заготовка подвергается горячей прокатке в процессе формования, если испытание твердости по Рихтеру и направление прокатки, соответствующее модулю упругости E, слишком велико, чтобы значение испытания было низким, поэтому направление испытания должно быть перпендикулярно направлению горячей прокатки. . Например: измерение твердости цилиндрического поперечного сечения также должно быть частью радиального испытания. (Обычно цилиндрическое направление горячей прокатки является осевым).

Влияние других факторов
При измерении твердости трубопроводной арматуры следует учитывать, что труба должна быть прочно закреплена. Точка испытания должна находиться рядом с точкой опоры и параллельно опорной силе. Стенка трубы тоньше и помещается в соответствующий сердечник в трубке.

Традиционные измерения твердости, например, по Роквеллу, Виккерсу и Бринеллю, являются стационарными и требуют стационарных рабочих станций в отдельных испытательных зонах или лабораториях. В большинстве случаев эти методы носят избирательный характер и включают разрушающие испытания образцов. На основе отдельных результатов эти тесты позволяют сделать статистические выводы для целых партий. Портативность тестеров Leeb иногда может помочь добиться более высоких показателей тестирования без разрушения образцов, что, в свою очередь, упрощает процессы и снижает затраты.

Традиционные методы основаны на четко определенных физических испытаниях на твердость при вдавливании. Очень твердые инденторы определенной геометрии и размеров непрерывно вдавливаются в материал под определенной силой. Параметры деформации, такие как глубина вдавливания по методу Роквелла, регистрируются для определения твердости.

В соответствии с динамическим принципом Лееба, значение твердости определяется из потери энергии определенного ударного тела после воздействия на металлический образец, аналогично склероскопу Шора. Коэффициент Либа (vi,vr) принимается как мера потерь энергии при пластической деформации: ударное тело отскакивает быстрее от более твердых испытуемых образцов, чем от более мягких, в результате чего получается большее значение 1000×vr/vi. Магнитное ударное тело позволяет определять скорость по напряжению, индуцируемому телом при его движении через измерительную катушку. Коэффициент 1000×vr/vi указан в единицах твердости по отскоку Лееба HL.

В то время как при традиционных статических испытаниях испытательная сила прикладывается равномерно с возрастающей величиной, в методах динамических испытаний применяется мгновенная нагрузка. Испытание занимает всего 2 секунды и при использовании стандартного зонда D оставляет вмятину диаметром всего ~0,5 мм на стали или стальной отливке с твердостью по Либу 600 HLD. Для сравнения: отпечаток по Бринеллю на том же материале составляет ~3 мм (значение твердости ~400 HBW 10/3000) при стандартном времени измерения ~15 секунд плюс время измерения отпечатка.

● Следите за тем, чтобы поверхность объекта измерения была ровной и чистой, без мусора и пятен.

● Если масса и толщина измеряемого объекта меньше требуемой минимальной массы и толщины, для измерения необходимо закрепить объект на прочной опоре.

● При измерении расстояние между любыми двумя углублениями на материале не должно быть менее 3 мм. При этом расстояние между центром углубления и краем проверяемого объекта не должно быть менее 5 мм. Кроме того, лучше избегать проведения нескольких тестов в одном месте.

● Необходимо кратковременно нажать кнопку питания, чтобы войти в интерфейс конфигурации, выбрать материал, а затем выполнить операцию измерения, когда необходимо преобразовать другие значения твердости.