超聲波硬度計與里氏硬度計的性能比較有哪些

傳統(tǒng)的硬度試驗(yàn)儀器，如布氏、洛氏、維氏硬度試驗(yàn)譏。都是將特定壓頭以一定的靜載荷壓入被試材料表面，在其表面產(chǎn)生壓痕，再用機(jī)械或光學(xué)的方法直接測量此壓痕的大小，來評價被試材料的硬度，表征材料硬度值的壓痕應(yīng)是加載時材料的仝部變形，但由于硬度值是在卸載的情況下讀取的，被測的壓痕只是殘余的塑性變形，變形中的彈性恢復(fù)被忽略了。另一方面，硬度值是在假定壓痕是壓頭真實(shí)幾何形狀反映的前提下確定的，而宴際上殘余的壓痕與壓頭形狀并下*相符。以上兩個因素對測量值的影響取決于被試材料的彈性模量和屈服極限。超聲硬度試驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是通過諧振頻率增量對壓痕間接估值，測量是在測頭與被試材料接觸的加載情況下進(jìn)行的，因此，可以避免傳統(tǒng)硬度試驗(yàn)中住痕彈性恢復(fù)和壓痕變形的問題。
除超聲硬度計之外，另一種發(fā)展較快且自動化程度較高的新型便攜式硬度計是里氏硬度計。它是基于非*彈性碰撞原理．通過碰撞中的沖擊能量損失確定硬度值的硬度計。由于里氏硬度值的大小取決于被試材料壓痕中彈性變形功在全部變形功中所占的比例，而碰撞過程時問極快，使壓痕產(chǎn)生過程極短，因此任何影響沖擊體回彈速度，消耗沖擊能量，使壓痕產(chǎn)生不充分的因素都會對測量造成影響，使其在應(yīng)用過程中的技木條件受到一定的限制。里氏硬度試樣的技術(shù)條件
主要包括試樣的質(zhì)量、表面粗糙度、厚度和幾何形狀等方面，與超聲硬度計的對比情況見表1(表中里氏硬度計技術(shù)數(shù)據(jù)均針對標(biāo)準(zhǔn)D型測頭，且測試方向?yàn)榇怪毕蛳?。
里氏硬度測試和超聲硬度測試都是動態(tài)的無損測試方法。當(dāng)試樣具有相當(dāng)大的質(zhì)量，尤其是大質(zhì)量厚壁結(jié)構(gòu)時，可以使里氏硬度計的優(yōu)勢充分發(fā)揮；但超聲硬度計所基于的超聲接觸阻抗(UCI)方法的獨(dú)到優(yōu)勢。使其具有更廣泛的應(yīng)用范圍。

表一  里氏硬度計與超生硬度計的對比