一种用于大型金属件的提高硬度测定准确度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属材料硬度测定的方法，具体涉及一种用于大型金属件的提高硬度测定准确度的方法，属于测量技术领域。
【背景技术】
[0002]金属的硬度值是一个由材料的弹性、塑性、韧性等一系列不同物理量组合的综合性能指标，它表征金属表面上不大体积内抵抗塑性变形或破裂的能力。金属材料硬度测定的方法有很多，如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和里氏硬度等。从测试试验设备的用途又可分为固定式设备和便携移动式设备两种，不同测定方法所用试验设备的测量范围、试验力、测头形状以及测量误差都不相同。固定式试验设备，如布氏硬度计或维氏硬度计等，适用于在实验室内对小型零件或试样进行硬度测量，其特点是具有较高的准确度、测量值重复性稳定，而缺点是对被测对象的重量和尺寸有所限制，并且对其表面粗糙度也有较高的要求。而便携式试验设备，如里氏硬度测量装置，适用于现场条件下对大型工件进行硬度测量，其特点是对工件表面粗糙度的要求较低，测量的位置灵活(可以选择不同角度进行测量)，而缺点是测量准确度较差。
[0003]对于大型金属件而言，采用里氏硬度测量装置来评定硬度指标是最为适宜的，但需要解决的是，测量准确度较低的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对现有技术的缺陷，提供一种用于大型金属件的提高硬度测定准确度的方法，在保持里氏硬度测量装置测量大型金属件硬度时的操作简单、测量效率高的特点的前提下，通过测试数据修正的方式提高测量准确度。
[0005]为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种用于大型金属件的提高硬度测定准确度的方法，采用固定式布氏硬度计和便携式里氏硬度测量装置分别对材料与所述大型金属件相同的样块进行分组试验测量，然后对所得到的测量结果进行数据处理，得出所述便携式里氏硬度测量装置相应的修正值，在对大型金属件采用便携式里氏硬度测量装置进行硬度测量时，采用通过数据处理所得到的相应修正值对该大型金属件的测量结果进行修正，以提高该测量结果的准确度。
[0007]作为进一步改进，所述的方法包括以下步骤:
[0008]I)样块的制备
[0009]加工一块材料与被测大型金属件相同的圆柱形样块，该样块的圆形上端面为测量面，圆形下端面为支撑面；
[0010]2)采用便携式里氏硬度测量装置在所述测量面上的15个测量点处进行硬度测量，各测量点的压痕中心与所述测量面边缘的距离至少大于5mm，相邻两压痕中心之间的距离为3mm，将该15个测量点的测量值取平均值作为测量结果；
[0011]3)采用固定式布氏硬度计在同一样块的测量面上的4个测量点处进行硬度测量，各测量点的压痕中心与所述测量面边缘的距离至少大于压痕的平均直径的2.5倍，相邻两压痕中心之间的距离为压痕的平均直径的3倍，舍去第一测量点的测量值，取后三个测量点的测量值的平均值作为测量结果；
[0012]4)根据步骤2)和步骤3)所得的测量结果，按照下列公式计算出便携式里氏硬度测量装置的测量结果与固定式布氏硬度计的测量结果之间的差值，作为修正值:
[0013]修正值=固定式布氏硬度计的测量结果一便携式里氏硬度测量装置的测量结果;
[0014]5)采用便携式里氏硬度测量装置对所述大型金属件进行硬度测量，得到便携式里氏硬度测量装置的测量值，通过下列公式得到准确测量值:
[0015]准确测量值=便携式里氏硬度测量装置的测量值+修正值。
[0016]作为进一步改进，所述的步骤I)中，所述样块满足以下条件:
[0017]a)所述样块的直径为100mm，厚度为55mm ；
[0018]b)所述样块的测量面的粗糙度为Ra ( 0.8，支撑面的粗糙度为Ra < 1.6 ;
[0019]c)所述测量面与支撑面的平行度彡0.05mmo
[0020]作为进一步改进，所述的步骤2)中，所述的15个测量点沿位于所述测量面中央的等边三角形的三条边均匀对称分布。
[0021]作为进一步改进，所述的步骤3)中，所述的4个测量点位于所述测量面中央且均勾对称分布。
[0022]本发明通过采取试验措施，在对大型金属件测定硬度前，针对不同弹性模量的金属材料，找出便携式里氏硬度测量装置与固定式布氏硬度计之间测量数据差异的客观规律，然后在对大型金属件实际测量时，根据修正值对测量数据进行修正，从而得到高准确性的测量结果，既保持了便携式里氏硬度测量装置的操作简单、测量效率高的优点，又通过测试数据修正的方法提高了测量结果的准确性和可比性。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的方法流程示意图。
[0024]图2为本发明的样块的示意图。
[0025]图3为便携式里氏硬度测量装置在样块上的测量点分布图。
[0026]图4为固定式布氏硬度计在样块上的测量点分布图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都应属于本发明的保护范围。
[0028]本发明所述的用于大型金属件的提高硬度测定准确度的方法，采用固定式布氏硬度计和便携式里氏硬度测量装置分别对材料与所述大型金属件相同的样块进行分组试验测量，然后对所得到的测量结果进行数据处理，得出所述便携式里氏硬度测量装置相应的修正值，在对大型金属件采用便携式里氏硬度测量装置进行硬度测量时，采用通过数据处理所得到的相应修正值对该大型金属件的测量结果进行修正，以提高该测量结果的准确度。
[0029]所述的方法包括以下步骤，请参阅图1:
[0030]I)样块的制备
[0031]请参阅图2，加工一块材料与被测大型金属件相同的圆柱形样块1，该样块I的圆形上端面为测量面11，圆形下端面为支撑面；所述样