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里氏硬度測(cè)試技術(shù)是國(guó)際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發(fā)展的一種技術(shù)，依據(jù)里氏硬度理論制造的里氏硬度儀改變了傳統(tǒng)的硬度測(cè)試方法。由于里氏硬度計(jì)沖擊裝置小如一只筆，可以手握沖擊裝置在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)工件進(jìn)行各種方向的硬度檢測(cè)，因此是其它臺(tái)式硬度儀所難以勝任的。自里氏硬度儀誕生以來(lái)，在國(guó)際上的普及程度越來(lái)越廣。在中國(guó)，里氏硬度技術(shù)已有初步發(fā)展，為了推廣這一先進(jìn)技術(shù)，參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械工業(yè)部已頒布了"里氏硬度儀技術(shù)條件ZBN7l010-90"，國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已頒布"金屬里氏硬度試驗(yàn)方法GB/T17394-1998"。
一、什么是里氏硬度
里氏硬度的概念是由瑞士Dr.DietmarLeeb博士提出來(lái)的，它是一種動(dòng)態(tài)硬度試驗(yàn)法。硬度傳感器的沖擊體在與被測(cè)工件沖擊過(guò)程中，距工件表面1mm時(shí)的反彈速度與沖擊速度的比值乘以1000，定義為里氏硬度值，以HL表示里氏硬度計(jì)算公式如下：
HL=Vb/Va×1000
Vb:表示反彈速度
Va:表示沖擊速度
二、里氏硬度儀的特點(diǎn)
1、肖氏及里氏硬度均屬動(dòng)載測(cè)試法，但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度，因此決定了肖氏硬度儀要垂直向下使用，這勢(shì)必在實(shí)際使用中造成很大的局限性；而里氏就不同了，里氏考察的是沖擊體反彈與沖擊的速度，通過(guò)速度修正，可在任意方向上使用，極大地方便了使用者。
2、通常使用的布、洛、維氏硬度計(jì)．由于體積龐大，不便于在現(xiàn)場(chǎng)使用，特別是需測(cè)試大、重型工件時(shí)。由于硬度計(jì)工作臺(tái)無(wú)法容納，所以根本無(wú)法檢測(cè)。而里氏硬度儀無(wú)需工作臺(tái)，其硬度傳感器小如一只筆，可用手直接操作，無(wú)論是大、重型工件還是幾何尺寸復(fù)雜的工件都能容易地檢測(cè)。
三、里氏硬度的相關(guān)因素
里氏硬度試驗(yàn)法既然是動(dòng)載測(cè)試法，那么里氏硬度值必然與金屬材料的彈性模量E有關(guān)．而材料的不同所對(duì)應(yīng)的彈性模量也不同所以里氏硬度儀是按材料種類進(jìn)行分類測(cè)試的。
四、里氏硬度與其它硬度的轉(zhuǎn)換
里氏硬度值與其它硬度值(HRC、HRB、HB、HV、HSD)之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系．因此可將里氏值(HL)轉(zhuǎn)換成其它硬度值．里氏硬度儀可通過(guò)機(jī)內(nèi)微電腦進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
五、里氏硬度與其它硬度的分類對(duì)比及檢測(cè)要求
從微觀形變上分類，布、洛、維氏硬度考察的是材料的塑性形變，表現(xiàn)為壓痕的大小或深度；里、肖氏硬度考察的是材料的彈性形變，表現(xiàn)為反彈速度的大小或高度。
六、里氏硬度儀對(duì)測(cè)量的要求
1、試樣表面的要求
測(cè)試面應(yīng)有金屬光澤，不應(yīng)有氧化皮及其它污物，表面粗糙度應(yīng)符合如下要求：
沖擊裝置類型試件表面粗糙度(um)
D、DC型≤1.6
G型≤6.3
C型≤0.4
2、試樣重量要求
試樣必須有足夠的質(zhì)量及剛性以保證在重建過(guò)程中不產(chǎn)生位移或彈動(dòng)，質(zhì)量應(yīng)符
合如下要求：沖擊裝置類型試樣質(zhì)量(Kg)
穩(wěn)定放置固定或夾持需耦合
D、DC型>52～50.05～2
G型>155～150.5～5
C型>1.50.5～1.50.02～0.5
3、試樣厚度要求
試樣應(yīng)有足夠的厚度，最小厚度應(yīng)符合如下要求：沖擊裝置類型試樣最小厚度(mm)
D、DC型5
G型10
C型1
4、試樣具有表面硬化層，其硬化層深度應(yīng)符合如下要求：沖擊裝置類型表面硬化層深度
D、DC型≥0.8
C型≥0.2
5、對(duì)于凹、凸、圓柱面及球面試樣，其表面曲率半徑應(yīng)符合如下要求：沖擊裝置類型表面曲率半徑(mm)
D、DC型≥30
C型≥50
對(duì)于表面為曲面的試樣，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)闹苇h(huán)，以保證沖擊頭沖擊瞬間位置偏差在0.5mm之內(nèi)。
6、試樣不應(yīng)帶有磁性。
7、每個(gè)測(cè)量點(diǎn)間距應(yīng)大于3～4mm，不可在同一點(diǎn)上重復(fù)測(cè)試，否則會(huì)引起較大的誤差。同時(shí)會(huì)減短傳感器的使用壽命。
七、影響里氏硬度計(jì)測(cè)試精度的幾個(gè)問(wèn)題
由于里氏硬度儀是在動(dòng)態(tài)力作用下測(cè)定金屬硬度的，所以影響測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性的因素比較多，故應(yīng)對(duì)這些因素如以一定的限制，主要包括:試驗(yàn)條件、試驗(yàn)對(duì)象、操作技術(shù)和數(shù)據(jù)處理等幾個(gè)關(guān)健環(huán)節(jié)，下面將就一些具體問(wèn)題探討一下：
1、試件曲率對(duì)精度的影響，
在現(xiàn)場(chǎng)工作中，經(jīng)常遇到曲面的試件，各種曲面對(duì)硬度測(cè)試結(jié)果的影響不同，在正確操作的情況下，沖擊體落在試件表面瞬間的位置與平面試件相同，故通用支撐環(huán)即可。但當(dāng)曲率小到一定尺寸時(shí)，由于平面條件的變形和彈性狀態(tài)相差顯著，會(huì)使沖頭回彈速度偏低，從而使里氏硬度示值偏低。
2、數(shù)據(jù)換算產(chǎn)生的誤差
里氏硬度換算為其他硬度時(shí)的誤差包括兩個(gè)方面，一方面是里氏硬度本身測(cè)量誤差，里氏硬度換算為其他硬度時(shí)的誤差包括兩個(gè)方面，一方面是里氏硬度本身測(cè)量誤差，這涉及到按同一方法重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的分散和對(duì)于多臺(tái)同型號(hào)里氏硬度計(jì)的誤差。另一方面是比較不同硬度試驗(yàn)方法所測(cè)硬度產(chǎn)生的誤差，這是由于各種硬度方法之間不存在明確的物理關(guān)系，并受到相互比較中測(cè)量不可靠性影響的原因。
本儀器的硬度換算是自動(dòng)完成的，故可用布氏、洛氏、維氏、肖氏硬度標(biāo)準(zhǔn)塊直接確定
3、特殊材料引起為誤差
存儲(chǔ)在硬度儀中的換算表對(duì)以下鋼種可能產(chǎn)生偏差：
高合金鋼
◆所有奧氏體鋼
◆在高速鋼中，耐熱工具鋼和萊氏體鉻鋼(工具鋼類)硬質(zhì)材料(萊氏體碳化物，例如M7C3和M6C會(huì)引起彈性模量增加，從而使HL值偏低。這類鋼應(yīng)在橫截面上進(jìn)行測(cè)試。
◆局部冷卻硬化，例如由于切割或不適當(dāng)?shù)脑嚇又苽湟矔?huì)引起HL值偏高。
磁性鋼
◆在檢驗(yàn)磁性材料硬度時(shí)，由于磁場(chǎng)影響，會(huì)使HL值偏低，如磁場(chǎng)較強(qiáng)，建議不用此種測(cè)試方法。
表面硬化鋼
◆表面產(chǎn)生硬化的材料，尤其是經(jīng)表面處理的鋼，由于基體軟，會(huì)使HL值偏低，當(dāng)硬化層大于0.8mm時(shí)(C型沖擊裝置為0.2mm)，則不影響HL值。
對(duì)于特殊材料可用以下方法，自己建立對(duì)比關(guān)系。
◆試驗(yàn)面必須仔細(xì)制備
◆如不進(jìn)行耦合，選擇的試樣足寸盡可能大
◆試樣硬度在硬度計(jì)換算范圍內(nèi)
◆用相應(yīng)測(cè)量范圍的硬度塊檢查靜態(tài)硬度計(jì)準(zhǔn)確性。
◆在試樣上用靜態(tài)硬度計(jì)測(cè)三個(gè)點(diǎn)，并在壓痕周圍用里氏變度儀測(cè)五個(gè)值，取其平均值。比較兩種方法測(cè)出的硬度值即可得出誤差范圍。也可用一組不同硬度試樣用上述方法繪出換算曲線。
4、齒輪檢測(cè)的誤差
一般情況下，里氏硬度儀對(duì)于模數(shù)大于7的齒輪齒面的檢測(cè)是可以保證精確度的，但齒輪模數(shù)小于7時(shí)，由于齒面較小；測(cè)試誤差相對(duì)較大，對(duì)此，用戶可根據(jù)情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝，將有利于減小誤差。
5、材料彈性、塑性的影響
里氏值除與硬度、強(qiáng)度相關(guān)外，更與彈性模量有關(guān)，硬度值是材料硬度和塑性的特征參數(shù)，因?yàn)閮烧叩某煞直厝皇枪餐瑴y(cè)定的。
在彈性部分，首先明顯受E模量影響，在這方面當(dāng)材料的靜態(tài)硬度相同，而E值大小不同時(shí)。E值低的材料，HL值較大。
根據(jù)材料的彈性模量。合金類型及熱處理狀態(tài)可以對(duì)各種材料分類。
6、熱軋方向造成構(gòu)誤差
當(dāng)被測(cè)工件系熱軋工藝成型時(shí)，如果測(cè)試方向與軋制方向一致，會(huì)因彈性模量"E"偏大而造成測(cè)試值偏低，故測(cè)試方向應(yīng)垂直于熱軋方向。
例如：測(cè)圓柱件截面硬度時(shí)，應(yīng)在徑向測(cè)試為好(一般圓柱件熱軋方向?yàn)檩S向)。
7、其它因素的影響
對(duì)管件測(cè)試時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：
◆管件注意穩(wěn)固支撐
◆測(cè)試點(diǎn)應(yīng)靠近支撐點(diǎn)且與支撐力平行
◆管壁較薄時(shí)在管內(nèi)放入適當(dāng)芯子
在熱處理過(guò)程中，有時(shí)會(huì)造成金屬材質(zhì)發(fā)生改變（如20Cr鋼經(jīng)滲碳-淬火后由合金結(jié)構(gòu)鋼變成低合金工具鋼），在此情況下，應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)慕饘俨牧稀?/span>
工件本身的硬度離散性也造成試值誤差，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析硬度分布，合理解釋試值誤差。操作方法、試樣制備、探頭配置如不正確，也會(huì)造成誤差。
總之：所有硬度計(jì)都不是萬(wàn)能的、不是能夠解決所有問(wèn)題、完美無(wú)瑕的！而便攜式里氏硬度計(jì)，測(cè)值簡(jiǎn)易、痕跡小、硬度值測(cè)量廣泛、攜帶方便，不受空間、方位等限制，是臺(tái)式硬度機(jī)的有益補(bǔ)充和擴(kuò)展！在模具，軋輥、容器制造、鍛壓等行業(yè)大有蔓延的趨勢(shì)，不可忽視其流行的作用！
八、THI90里氏硬度計(jì)是功能最全、、配置最高、性價(jià)比最好的便攜式里氏硬度計(jì)
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THI90里氏硬度計(jì)
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一、產(chǎn)品概述：
THI90便攜式里氏硬度計(jì)依據(jù)里氏硬度測(cè)量原理，可以方便快捷地對(duì)鋼和鑄鋼、合金工具鋼、不銹鋼、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋁合金、銅鋅合金（黃銅）、銅錫合金（青銅）、純銅、 鍛鋼等多種金屬材料進(jìn)行測(cè)量，即刻顯示硬度測(cè)量值的同時(shí)，可以在不同硬度制式間自由轉(zhuǎn)換，可預(yù)先設(shè)置公差限，超出范圍自動(dòng)報(bào)警．THI90便攜式里氏硬度計(jì)采用國(guó)際流行的熱敏打印機(jī)與儀器集成為一體，并具工作安靜、打印速度快，可以現(xiàn)場(chǎng)打印檢測(cè)報(bào)告。依托穩(wěn)定的低功耗ＩＣ集成電路，全中文顯示，菜單式操作簡(jiǎn)單方便，七種異型沖擊裝置無(wú)需校準(zhǔn)，自動(dòng)識(shí)別．USB接口傳輸，大容量存儲(chǔ)，并附有PC機(jī)人性化數(shù)據(jù)處理軟件及USB即插即用數(shù)據(jù)線纜．150個(gè)小時(shí)的待機(jī)時(shí)間，內(nèi)置鎳氫可充電電池及充電控制電路，攜帶方便．THI90便攜式里氏硬度計(jì)特別適合工作現(xiàn)場(chǎng)和野外作業(yè)．
二、THI90便攜式里氏硬度計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)：
·依據(jù)里氏硬度測(cè)量原理，可以對(duì)多種金屬材料進(jìn)行檢測(cè)。
·一臺(tái)主機(jī)可配備7種不同沖擊裝置使用，自動(dòng)識(shí)別沖擊裝置類型,更換時(shí)無(wú)需重新校準(zhǔn)。
·支持“鍛鋼（Steel）”材料，當(dāng)用D/DC型沖擊裝置測(cè)試“鍛鋼”試樣時(shí)，可直接讀取HB值，無(wú)需人工查表?？深A(yù)先設(shè)置硬度值上、下限，超出范圍自動(dòng)報(bào)警，方便用戶批量測(cè)試的需要。
·采用大屏幕128×64圖形點(diǎn)陣液晶顯示器，信息豐富、直觀。
·全中文顯示，菜單式操作，操作簡(jiǎn)單、方便。
·有EL背光顯示，方便在光線昏暗環(huán)境中使用。
·可存儲(chǔ)最大500組（沖擊次數(shù)32～1）硬度測(cè)量數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)包括單次測(cè)量值、平均值、測(cè)量日期、沖擊方向、次數(shù)、材料、硬度制等信息。
·熱敏打印機(jī)與儀器集成為一體，工作安靜、打印速度快，可以現(xiàn)場(chǎng)打印檢測(cè)報(bào)告。
具有軟件校準(zhǔn)功能。
·內(nèi)置鎳氫可充電電池及充電控制電路；可連續(xù)工作不小于150小時(shí)；具有自動(dòng)休眠、自動(dòng)關(guān)機(jī)等節(jié)電功能。
·液晶上有剩余電量指示圖標(biāo)，可實(shí)時(shí)顯示電池剩余電量；具有充電過(guò)程指示，操作者可隨時(shí)了解充電程度。
·有USB接口，可以方便、快捷地與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。可配備微機(jī)軟件，具有傳輸測(cè)量結(jié)果、測(cè)值存儲(chǔ)管理、測(cè)值統(tǒng)計(jì)分析、打印測(cè)值報(bào)告、批量設(shè)定儀器參數(shù)等豐富功能，滿足質(zhì)量保證和管理的更高要求。
·儀器小巧、便攜、可靠性高，適用于惡劣的操作環(huán)境，抗振動(dòng)、沖擊和電磁干擾。
·外形尺寸：212mm×80mm×32mm
三、主要應(yīng)用領(lǐng)域：
·THI90便攜式里氏硬度計(jì)廣泛應(yīng)用于已安裝的機(jī)械或永久性組裝部件；軸承及其它零件；壓力容器、汽輪發(fā)電機(jī)組及其設(shè)備的失效分析；重型工件；試驗(yàn)空間很狹小的工件；要求對(duì)測(cè)試結(jié)果有正規(guī)的原始記錄；金屬材料倉(cāng)庫(kù)的材料區(qū)分；大型工件大范圍內(nèi)多處測(cè)量部位的快速檢驗(yàn)。
四、技術(shù)參數(shù)：
·測(cè)量范圍：(170-960)HLD,(17-68.5)HRC,(19-651)HB,(80-976)HV,(30-100)HS, (59-85)HRA,(13-100)HRB
·測(cè)量方向：支持360º(垂直向下、斜下、水平、斜上、垂直向上)
·硬度制式：里氏(HL)、布氏(HB)、洛氏B(HRB)、洛氏C(HRC)、洛氏A(HRA)、維氏(HV)、肖氏(HS)
·示值誤差：HLD：±5 HRC：±1 HB：±4
·顯 示：點(diǎn)陣LCD，128×64圖形點(diǎn)陣液晶
·熱敏式打印機(jī)，工作安靜，可打印任意份數(shù)的測(cè)試結(jié)果，滿足現(xiàn)場(chǎng)的需要
·打印紙寬：（57.5±0.5）mm；打印紙卷直徑：30mm
·工作電壓：6V鎳氫電池組
·充電電源：9V/500mA；充電時(shí)間2.5～3.5小時(shí)
·持續(xù)工作時(shí)間：約150小時(shí)（不打印、不開(kāi)背光時(shí)）
·通訊接口標(biāo)準(zhǔn)：USB1.1
五、THI90便攜式里氏硬度計(jì)工作條件：
環(huán)境溫度：操作溫度－10～＋50℃；存儲(chǔ)溫度：-30℃～＋60℃；
相對(duì)濕度≤90％；
周圍環(huán)境無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)、無(wú)強(qiáng)烈磁場(chǎng)、無(wú)腐蝕性介質(zhì)及嚴(yán)重粉塵。
六、開(kāi)機(jī)顯示與簡(jiǎn)要說(shuō)明：
開(kāi)機(jī)后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入主顯示界面，如下圖所示：
·電池電量：顯示剩余電量。
·沖擊方向：當(dāng)前沖擊方向。
·平均值：達(dá)到設(shè)定的沖擊次數(shù)后，顯示平均值時(shí)出現(xiàn)。
·硬度制式：當(dāng)前測(cè)量值的硬度制。
·測(cè)量值：當(dāng)前單次測(cè)量值（無(wú)平均值提示），當(dāng)前平均值（有平均值提示）。
·顯 示：表示超過(guò)轉(zhuǎn)換或測(cè)量范圍，表示低于轉(zhuǎn)換或測(cè)量范圍。
·材 料：當(dāng)前設(shè)定的材料。
·沖擊次數(shù)：測(cè)量時(shí)顯示已經(jīng)完成的沖擊次數(shù)，用次數(shù)快捷鍵設(shè)置沖擊次數(shù)時(shí)顯示設(shè)置的沖擊次數(shù)，瀏覽單次測(cè)量值時(shí)·顯示單次測(cè)量值的對(duì)應(yīng)次數(shù)。
七、THI90便攜式里氏硬度計(jì)USB數(shù)據(jù)處理軟件：
·存入：將測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
·調(diào)出：將數(shù)據(jù)從主機(jī)中調(diào)出
·打印：將數(shù)據(jù)打印輸出，A4界面
·超限：設(shè)置公差限后的超限顯示
·清除：清除測(cè)量數(shù)據(jù)
·連接：設(shè)定與主機(jī)連接
·斷開(kāi)：設(shè)定與主機(jī)斷開(kāi)
·下載：把數(shù)據(jù)下載到本地，實(shí)現(xiàn)海量存儲(chǔ)
·設(shè)置：參數(shù)設(shè)置
·幫助：即時(shí)幫助功能
八、THI90便攜式里氏硬度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)配置：
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選擇配置
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序號(hào)
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名稱
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數(shù)量
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備注
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1
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異型沖擊裝置
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7種
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2
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異型支撐環(huán)
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12個(gè)
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3
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沖擊球頭
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2種
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4
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尼龍刷B
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1個(gè)
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G型沖擊裝置時(shí)使用
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5
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更換沖擊球頭工具
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1只
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六、里氏硬度計(jì)測(cè)量范圍表：
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材料
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硬度制
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沖擊裝置
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D/DC
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D+15
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C
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G
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E
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DL
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Steel and cast steel
鋼和鑄鋼
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HRC
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17.9～68.5
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19.3～67.9
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20.0～69.5
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22.4～70.7
|
20.6～68.2
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HRB
|
59.6～99.6
|
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47.7～99.9
|
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37.0～99.9
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HRA
|
59.1～85.8
|
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|
61.7～88.0
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HB
|
127～651
|
80～638
|
80～683
|
90～646
|
83～663
|
81～646
|
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HV
|
83～976
|
80～937
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80～996
|
|
84～1042
|
80～950
|
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HS
|
32.2～99.5
|
33.3～99.3
|
31.8～102.1
|
|
35.8～102.6
|
30.6～96.8
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Steel鍛鋼
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HB
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143～650
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CWT、ST
合金工具鋼
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HRC
|
20.4～67.1
|
19.8～68.2
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20.7～68.2
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22.6～70.2
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HV
|
80～898
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80～935
|
100～941
|
|
82～1009
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Stainless steel
不銹鋼
|
HRB
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46.5～101.7
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HB
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85～655
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HV
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85～802
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GC. IRON
灰鑄鐵
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HRC
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HB
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93～334
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92～326
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HV
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NC、IRON
球墨鑄鐵
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HRC
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HB
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131～387
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127～364
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HV
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C．ALUM
鑄鋁合金
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HB
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19～164
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23～210
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32～168
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HRB
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23.8～84.6
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22.7～85.0
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23.8～85.5
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BRASS
銅鋅合金
（黃銅）
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HB
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40～173
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HRB
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13.5～95.3
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BRONZE銅錫合金
（青銅）
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HB
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60～290
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COPPER純銅
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HB
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45～315
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七、里氏硬度計(jì)沖擊裝置：
沖擊裝置技術(shù)參數(shù)一覽
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異型沖擊裝置
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DC（D）/DL
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D+15
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C
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G
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E（需進(jìn)口）
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沖擊能量
沖擊體質(zhì)量
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11mJ
5.5g/7.2g
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11mJ
7.8g
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2.7mJ
3.0g
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90mJ
20.0g
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11mJ
5.5g
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球頭硬度:
球頭直徑:
球頭材料:
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1600HV
3mm
碳化鎢
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1600HV
3mm
碳化鎢
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1600HV
3mm
碳化鎢
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1600HV
5mm
碳化鎢
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5000HV
3mm
金剛石
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沖擊裝置直徑:
沖擊裝置長(zhǎng)度:
沖擊裝置重量:
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20mm
86(147)/ 75mm
50g
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20mm
162mm
80g
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20mm
141mm
75g
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30mm
254mm
250g
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20mm
155mm
80g
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試件最大硬度
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940HV
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940HV
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1000HV
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650HB
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1200HV
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試件表面平均粗糙度Ra:
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1.6μm
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1.6μm
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0.4μm
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6.3μm
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1.6μm
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試件最小重量:
可直接測(cè)量
需穩(wěn)定支撐
需密實(shí)耦合
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>5kg
2～5kg
0.05～2kg
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>5kg
2～5kg
0.05～2kg
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>1.5kg
0.5～1.5kg
0.02～0.5kg
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>15kg
5～15kg
0.5～5kg
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>5kg
2～5kg
0.05～2kg
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時(shí)代里氏硬度計(jì)
Beijing Times Bred Treasure Technology Co., Ltd.
總部地址：北京市海淀區(qū)小營(yíng)西路27號(hào)金領(lǐng)時(shí)代大廈10樓
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