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工模具失效分析中里氏硬度计的作用

材质5CrMnMo大型热锻模具在使用中常因为型腔早期磨损、塌陷而失效。

当用里氏硬度计对磨损区测试硬度时发现磨削的硬度值低于未使用前测试的硬度（38～42HRC）在32～34HRC范围。这就说明在红热的毛坯（gt;10000C）对型腔加热的第二阶段（毛坯在型腔加热大体可分为四个阶段），受热量大约在80%～85%时，因模腔壁厚散热慢，某些点区温度高达6500C以上。当模具型腔因传导受热后温度超过模具回火温度，模具在工作过程中是处在继续回火过程阶段，将继续发生***与性能的变化，就造成了磨损区硬度值的降低而发生热磨损，就表明5CrMnMo这种热作模具钢不适宜做大型模具。当选用600～6500C温区内服役的热作模具如3Cr2W8V，3Cr3Mo3VNb这类热稳定性、热强性、屈服强度的热作模具钢比采用5CrMnMo更适宜。

在中国这个工业化进程还远没有完成的情况下，迫切需要努力缩短与制造水平的差距，作为企业必须从战略高度上来认识到热处理行业，不仅从设备、工艺，金相自动磨抛机，尤其是检测设备急需要不断吸取国内外新技术，更要看在热处理企业中实际生产应用的情况。这才是一个非常明智的举措，因为在加入WTO后按世贸规则有五年过渡期，对中国制造业而言，这是一个非常关键的时期，之所以说是关键是因为过渡期后中国制造业企业基本上将处于国外大公司同等竞争地位，而且在这过渡期中，我们尚可充分准备提升竞争力，所以这是对企业非常紧迫的要求。

硬度计基本概况

硬度计是世界上台依据硬度试验原理设计的，只需要单侧接触试样就可测试金属硬度的硬度计，金相磨抛机价格，依靠磁力将硬度计测头吸附在钢铁表面，不需要对试样进行支撑，测试精度符合标准GB/T230、ISO6508，不低于台式硬度计。
利用磁力吸盘将硬度计固定在钢铁工件表面，无需支撑，无需取样，不用移动 工件，只要单侧接触即可完成测试。
1.与台式机相同的试验原理和精度，符合标准GB/T230、ISO6508和ASTM E110，经中国计量院检测，误差不大于1.5HR。
2.测试快速，简便，无损。

3.如千分尺一样的鼓轮读数机构，读数方便，重复性好，精度高。
4.配有带灯放大镜，保证在车间较暗处使用时读数方便。
5.可测试平面工件及曲率从Φ50mm到无穷大的曲面工件。
6.硬度计用于现场**测试钢板、钢管、轴类、模具、大锻件及各种大中型热处理零 件、表面淬火及组装设备上的零件，特别适于测试焊缝和热影响区的硬度。
7.用于生产检验和验收检验，可代替精度不高的硬度计。
8.可溯源的标准硬度块。
9.经标准硬度计检验合格的压头。
10.用于校验试验力的测力仪可溯源到***副基准。

洛氏硬度计工作原理
在规定条件下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分2个步骤压入试样表面。卸除主试验力后，在初试验力下测量压痕残余深度h。以压痕残余深度h代表硬度的高低。洛氏硬度试验原理如图所示。
1—在初始试验力F0下的压入深度；2—在总试验力F0 F1下的压入深度；3—去除主试验力F1后的弹性回复深度；4—残余压入深度h；5—试样表面；6—测量基准面；7—压头位置

洛氏硬度值按下式计算：
N－常数，金相磨抛机，对于A、C、D、N、T标尺，N=100；其他标尺，N=130；
h－残余压痕深度，mm；
S－常数，对于洛氏硬度，S=0.002mm，对于洛氏硬度计表面洛氏硬度，S=0.001mm。每一洛氏硬度单位对应的压痕深度，洛氏硬度为0.002mm，表面洛氏硬度为0.001mm。压痕越浅，硬度越高。洛氏硬度试验分为2种，一种是普通洛氏硬度试验，一种是表面洛氏硬度试验。洛氏硬度计采用1200金刚石圆锥和1.588mm、3.175mm钢球三种压头，采用60kg、100kg、150kg三种试验力，它们共有九种组合，对应于洛氏硬度的九个标尺，即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和1.588mm钢球2种压头，采用15kg、30kg、45kg三种试验力，自动金相磨抛机，它们共有六种组合，对应于表面洛氏的六个标尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。

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