里氏硬度计测量铸铁件硬度精度探讨

　　关于里氏硬度计的试验方法及里氏硬度与其他硬度的换算,至今还没有国家标准。里氏硬度计机内装的换算程序是在某种特定条件下试验而制定的,不完全具有通用性。尤其是对铸铁材料,通过我们对HL-D型里氏硬度计在生产实际中的使用,发现该仪器测试值(机上显示的HB值)与铸件实际硬度值(布氏硬度计值)的误差较大,影响了该仪器在生产中的应用。为此我们做了一系列的工作,试图找出里氏硬度计测试值与铸件实际硬度之间的关系,以提高里氏硬度计的测试精度。

　　试验方法与步骤

　　测试CA488缸体若干件(这里取8件),解剖后在剖断面搭子处制成表面粗糙度Ra<2.0μm的测试面。先用里氏硬度计D型冲击装置和G型冲击装置分别在测试面上测试5点,取平均值。然后再用布氏硬度在同一面上测试,其测试结果如表1。

　　测试数据的处理和分析

　　对CA488缸体的试验数据进行处理,在直角坐标中分别绘出布氏硬度计测值和里氏硬度计D型冲击装置和G型冲击装置测试值的曲线,如图1。

从图中可以看到,各曲线的起伏规律基本相同。也就是说,里氏硬度计测值与布氏硬度之间有着对应关系。从图中还可以看到对于CA488缸体试样(HT220)用D型冲击装置测得的值高于布氏硬度计的测值,而用G型冲击装置测得的值与布氏硬度计测值基本接近。还可以看到,大约在240HB以下时,里氏硬度计测值低于布氏硬度计测值,而在大约240HB以上时,里氏硬度计测值又高于布氏硬度计测值。

　　为了进一步找出里氏硬度计与布氏硬度计测值之间的关系,就不同的试样、不同的冲击装置绘制出相关图,如图2、图3。

　　从相关图中可以看出里氏硬度计测值与布氏硬度计测值之间有明显的线性关系。因此,决定应用一元线性回归方程Y=a+bX对测试的数据分别进行回归处理。数据经过微机处理,得到分别对应于图2和图3的回归方程:

　　回归方程(1)的相关系数RD=0.8303;回归方程(2)的相关系数RG=0.8973。从回归方程的相关系数看,里氏硬度计测试值与布氏硬度计测试值都有较强的相关关系。同时,从测试结果看到,D型冲击装置测CA488缸体其误差值较大,最大误差22HB,平均误差是9.89HB。G型冲击装置测CA488缸体误差值比较小,最大误差6HB,平均误差2.89HB。用回归方程计算估计值与布氏硬度计测值的误差,D型冲击装置最大误差是8HB,平均误差是2.82HB。而G型冲击装置的误差小。

　　我们还对26件由球铁制造的CA488发动机曲轴进行随机抽样试验,制成表面粗糙度Ra<2.0μm的测试表面,然后分别用D型冲击装置和G型冲击装置各在其表面上测试,并用HB-300型布氏硬度计在其上测出布氏硬度值。