Page 51 - 理化检验-物理分册2018第四期

赵 远, 等: 里氏硬度计工程应用的影响因素及实用性探讨

表 １ 硬度对比试验用小径管接头试块材料及规格 值的方法误差要大.因此, 在进行现场硬度试验时,
Tab敭１ Materialsands p ecificationsofthetestblocksof 若条件允许, 建议尽可能使用布氏硬度计对中大径
smalldiametertubesforhardnesscom p arisontest
厚壁管材进行硬度试验.
材料 数量 规格
２．２ 里氏硬度计 ST 与 SS模式对比
１２Cr１MoV 钢 ３ ϕ ５１mm×８mm 由于里氏硬度计在试验室校准时用的是仪器所
ϕ ５１mm×４mm 配备的钢及铸钢试块, 选用模式为 ST ( 钢及铸钢) 模
T９１ 钢 ２
ϕ ３８mm×９mm 式, 而电力工程现场往往需要对不锈钢及耐热钢进
T９２ 钢 ２ ϕ ４２mm×１０mm 行硬度试验, 对应的模式应为 SS ( 不锈钢及耐热钢)
模式, 这就造成了校准与实际工作时两种选择模式
均在工程现场进行.里氏硬度试验选用 HTＧ２０００A
的冲突, 而现场工作时究竟是采用 ST 模式还是 SS
型便携式里氏硬度计, 布氏硬度试验选用 PHBRＧ
模式给试验人员造成了一定困扰.为此, 采用两种
２００ 型便携式布氏硬度计; 布氏硬度压痕直径采用
模式分别对高合金材料进行硬度对比试验, 观察两
仪器所配备的目镜进行读取, 之后查表得到布氏硬
种模式硬度试验结果的差别.
度值.所有仪器试验前均使用标准试块进行校正,
试验仪器选用上述 HTＧ２０００A 型里氏硬度计,
以确保试验结果的准确性.
试块分别选用上述 １２Cr１MoV , TP９２ , T９１ 钢试块,
２ 试验结果与讨论 分别针对焊缝、 热影响区和母材位置进行硬度对比

试验.不考虑材料和试验位置, 单纯从硬度值角度
２．１ 里氏硬度与布氏硬度试验对比
对试验数据进行总体对比, 结果见图 １ .
本部分试验在工程现场进行, DL / T８６９－２０１２
« 火力发电厂焊接技术规程» 中明确规定“ 若采用里
氏硬度计测定硬度, 焊接接头的材料、 制样和检测需

符合 GB / T １７３９４ 的 规 定 ”, 而 GB / T １７３９４．１－
２０１４中规定 D 型冲击设备对试样的最小厚度( 为耦
合) 要求为 ２５ mm , 这对电力工程现场的小径管里

氏硬度试验来说是很难实现的, 因此选取 ２ 个 P９１
钢 厚 壁 大 直 径 对 接 接 头 进 行 试 验,规 格 为
ϕ ８５７mm×３６mm , 热处理后分别对其焊缝及母材
进行里氏硬度和布氏硬度对比试验, 结果见表 ２ . 图 １ ST 和 SS两种模式里氏硬度试验结果对比曲线
表 ２ 里氏硬度和布氏硬度对比试验结果 Fi g 敭１ Thecom p arisoncurvesofLeebhardnesstestresults
Tab敭２ Thecom p arisontestresultsofLeebhardnessand underSTandSSmodes
Brinellhardness
由图 １ 可以看出, 在里氏硬度计的两种模式下,
试样 测试 布氏硬度 / 里氏硬度 / 偏差 / 里氏硬度差值范围为 －２０~１１HLD , 而平均差值仅
编号 位置 HBW HBHLD HBW 为 －１．５６HLD , 目前针对里氏硬度的要求通常为上

焊缝 ２３６ ２２７ －９ 下限差值最大不超过 ２０ HLD .综合来看, 两种模
１ 号
母材 ２０９ ２０３ －６ 式对实际试验结果影响不大, 故在进行里氏硬度试
焊缝 ２５２ ２４１ －１１ 验时建议针对不同材料参照工程检验标准对工作模
２ 号
母材 ２０２ １８８ －１４
式进行选择, 以减小检验误差.
２．３ 不同打磨状态对比
由表 ２ 可以看出, 对于所选取的 ２ 个管材, 母材
目前, 工程现场对硬度试验检验面打磨状态的
及焊缝布氏硬度计测试的结果均明显高于里氏硬度
要求较为严格, 已明确提出禁止对锉刀打磨面直接
计的, 差值范围为 ６~１４HBW . HTＧ２０００A 里氏硬
进行硬度试验, 工程现场硬度检验面现多采用角磨
度计的工作原理是用规定质量的冲击体在弹力作用
机配百叶轮进行打磨, 待表面处理平整光滑后再进
下以一定速度冲击试样表面, 用冲头在距离试样表
行里氏硬度试验; 而试验室则通常会对工件表面进
面 １mm 处的回弹速度与冲击速度之比计算得出硬
行抛光后再进行硬度试验.因此, 选取 １２Cr１MoV
度值, 这相比布氏硬度通过测量压痕直径得到硬度
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