在众多工业领域中，硬度计是常用的检测设备，它用于测量材料的耐磨性、硬度和其他重要物理特性。近年来，随着技术的进步，便携式硬度计已经被广泛应用。这类设备轻便、易操作，可方便地应用在各种材料和场景。
巡鹰智检来和大家聊一聊：如何根据您的实际需求挑选合适的便携式金属硬度计？
在选择便携式硬度计时，您需要根据具体的应用需求进行选择。此文章从检测目标、检测技术、外在干扰因素等多个角度进行了详细剖析，并为不同的场景匹配了对应的硬度检测方案，助您检测工作事半功倍。
欲善其事，先利其器
在决定使用某款硬度计和检测方法前，必须对应用环境进行分析。需要对检测中存在的主要变量进行评估，以确定哪种硬度计对检测结果的影响最小。此外，还需提前考虑是否需要电子文档记录以及对测试表面压痕的要求。
多数情况下，可靠的测试结果要求压痕尺寸与材料的微观结构相比明显。因此，在测试粗粒材料时，应首先考虑压痕较大的里氏硬度计，而不是维氏硬度计或洛氏硬度计，因为它们的压痕相对较小，这也意味着后两款产品更适合（但不限于）测试细粒度材料以及形状和尺寸各异的薄部件或金属板。
在检测锻造和铸造大型部件典型的粗粒度材料时，里氏硬度计会产生比其他仪器更大的压痕，从而获得更一致的结果。
但针对某些应用，例如在热影响区(HAZ)的小区域内进行测试，来判断焊接过程是否正确，则需要借助维氏方法或洛氏穿透测量原理产生的较小压痕。这里，主要检测高硬度峰值，如果使用回弹法，大压痕可能会受到焊缝或母材的影响，因此可能无法检测到这一峰值。
重量与壁厚的权衡
根据里氏和维氏硬度的检测方法，测试目标物的壁厚和重量会影响硬度测试结果。
相关标准规定了最小壁厚和最小重量，如果无法满足这些要求，则必须采取额外措施，例如耦合或支撑试样，或者其他更合适的方法。
里氏方法（冲击装置 D、DL、DC、E 和 S）的要求是，部件重量不低于5千克，厚度至少为25毫米，以防止部件在冲击时产生的巨大力量下屈服或弯曲。
对于维氏方法，标准要求重量至少为 0.3 千克，厚度至少为 5 毫米或 15 毫米（ASTM A1038）。对于涂层或表层，要求最小厚度至少为压痕深度的十倍。
如果不满足这些最低要求，被测物体就会进入自振状态，从而导致读数偏差。重量小于 DIN EN ISO 16859 和 ASTM A956 中规定的里氏试验最小重量，或 DIN 50159-1 中规定的维氏最小重量的试样，或重量足够大但厚度小于规定的最小厚度的试样，需要重型支撑和/或与坚固物体进行耦合，可联系巡鹰智检的同事了解对耦合物体的要求。
便携式洛氏硬度计则不同，因为这是一种纯静态测量方法。物体不能摆动，仪器也不会引起振动。但必须提供一定的厚度以防止物体被刺穿，最小厚度必须是压痕深度的十倍。
表面条件的限制
同一种材料也可用多种方法进行检测，但有些方法可需要更密集的表面处理才能获得高精度。
基本上，所有硬度检测方法都需要一定的表面条件，多数情况下都需要进行表面处理。
然而，有些方法对表面情况（粗糙度）要求较高，表面处理可能更耗时，且处理不当会导致常见的检测错误。例如，使用巡鹰智检的便携式硬度计Rockwell或Leeb C进行硬度测试，需要比用Leeb G更精细的表面光洁度，因为便携式Rockwell、 UCI HV1或Leeb C的压痕深度比Leeb G浅得多。
硬度较高的材料穿透深度较低，需要更好的表面处理。可以使用砂轮进行打磨，在磨削过程中注意确保材料表面不产生过多热量，因为这可能会改变硬度梯度。
人为操作的影响
目前，ISO 9712 或 ASNT TC 标准中没有关于培训、资格和认证的正式要求，资质不足或缺乏有关测量经验是造成误差的两个主要原因。
在所有便携式硬度测试方法中，维氏硬度计是最容易出现错误测量的方法。这是由于多数操作人员缺乏经验，对硬度测试程序的不熟悉。例如，使用维氏硬度计进行测量时，必须将探头的压头垂直于测试件，角度偏差只能在 +/- 5° 范围内，这是因为金刚石压头的表面是对称的金字塔形，与材料的接触面不同；在进行维氏检测时，必须牢牢握住探头，然后施加适当的压力以达到压痕目的，测量完成后即可松开探头。
测量误差较小的是里氏测量方法，它要求探头的支撑环与被测物体表面完全接触。里氏 DL 探头（长鼻子探头）是一个例外，由于探头的结构，它可能会给测量过程带来一些惯性。便携式洛氏硬度计作为直接压入法，不易产生操作误差，只需熟悉一些测量方法即可。
因此如果想快速上手操作，又缺乏经验的操作人员，里氏硬度计可作为首要考虑选择。
材料的依赖
里氏和维氏测试原理的一个共同点是它们对材料弹性（杨氏模量、弹性模量E）的依赖性，这是由测试原理本身的性质决定的。
例如，在维氏测量方法中，仪器监测共振频率，并在达到所需的测试载荷时计算频移。频移是弹性模量E下所定义压头的压痕大小的函数。默认情况下，维氏硬度计通常在弹性模量E为 210 GPa +/- 10 GPa 的非/低合金钢上进行校准。因此，要在不同材料上进行测试，仪器必须在等效的弹性模量E范围内进行校准。里氏方法也可以得出类似的结论。
便携式洛氏硬度计是一种直接压入法，不存在这些问题，可用作上述方法的参考方法，例如通过 HRC 标度。用便携式洛氏硬度计获得的 HRC 可直接与其他方法进行比较。
因此在不同性能材料的换算上，洛氏硬度计更为直接，结果直读。
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