里氏、UCI和韦氏硬度计有什么区别？三种便携式硬度检测方法怎么选

里氏硬度计通常检测大型、厚重且刚性好的钢铁工件；而小、薄、轻的金属工件和表面硬化层，优先选择超声波硬度计；铝合金型材、铝板、铝管和铜材等较软金属，可以用韦氏硬度计检测。这三种硬度计最大的区别就是对工件重量、厚度、材料、测量空间和表面状态的适应能力不同。

用户为什么容易选错硬度计？

很多用户选择硬度计的时候只看仪器的测量参数，精度高不高，数据好不好看，却忽略了工件的测量条件，买回去的仪器用不了。还有部分用户觉得超声波硬度计比里氏硬度计高级，所以什么都能测。事实上超声波硬度计对测量表面状态和人员操作的要求更高，很多时候在测量厚重材料的情况下它并不是最优选择。还有一种常见的情况是本来只是做铝型材现场来料检测，却直接去选里氏硬度计耦合测量，反而让简单的检测变得更复杂了。

选型前需要确认哪些条件？

选择硬度计需要明确测量的工件是大型铸件还是小零件，能不能稳定支撑冲击，这决定测量的时候工件会不会振动。

测量材料是什么也必须确定好，钢、铸钢、铝合金、铜、渗碳件或其它软金属等，不同材料适用的测量方法是不同的。

还要考虑测量位置容不容易接触到，大平面很好解决，多数硬度计都能够轻松测到测点位置。但是像齿槽、齿根、内孔、凹槽这些狭窄位置，选择硬度计就必须慎重了。买来一个各项参数都很好的硬度计结果根本卡不进需要测量的位置，那仪器参数再好也没有意义。

工件表面状态是选型时经常被忽略的一个点，粗糙还是抛光，有没有涂层，是否允许在工件上留下微小压痕等。明确了这些条件，再去看不同硬度计是否满足测量要求，就能很快筛选出哪些硬度计可以列入考虑范围，哪些硬度计完全不适用了。

根据上面工件测量条件选出一些可用的硬度计后，再看这些硬度计支不支持所需的硬度制式，例如HL、HRC、HB、HV等。

三种硬度检测方法核心差异

1、里氏硬度计

里氏硬度计的测量原理是通过仪器内置冲击体落下的冲击速度，以及冲击体从测量材料表面反弹回来的回弹速度来判断材料的硬度的。因为冲击体落下具有一定的冲击力，工件必须要有足够的重量和刚性。如果工件太薄太轻的话很容易振动，影响测量结果。

2、UCI超声波硬度计

超声波硬度计是用小试验力（1~98N范围内）把金刚石探头压入被测材料表面，根据探杆的共振频率计算被测材料的硬度值。超声共振不需要像里氏硬度计那样让冲击体高速碰撞工件，工件不容易变形振动，而且产生的压痕也更微小，肉眼几乎看不见。因此超声波硬度计对工件的重量厚度要求较低，能够测量小零件、薄壁件和一些局部区域。不过它对材料表面光洁度的要求比里氏硬度计高，粗糙表面、油污、锈迹等都会影响探杆共振频率。

3、韦氏硬度计

韦氏硬度计测量时需要把工件放入仪器钳口，通过压针压入工件表面的深度测量工件硬度。这种测量方案主要用于铝合金型材这类较软金属生产现场快速检测。

典型应用场景怎么选择硬度计

大型机械零件、铸锻件怎么选？

大型铸件、锻件、轧辊、模具、压力容器等工件质量大、刚性好，在冲击过程中不容易产生明显的振动，推荐使用里氏硬度计测量。里氏硬度计测量操作很方便，加载好冲击装置，将硬度计放在材料表面按一下释放就能从屏幕上读取材料硬度值，非常适合现场快速多点检测。

里氏硬度计还有多种不同冲击装置适应材料不同测量条件，常规平面直接用D型冲击装置。如果测量位置比较低或者空间受限，DC型冲击装置会更好用。DL型冲击装置能够触达窄槽、深槽底部这些常规测量方法测不到的地方。C型冲击装置一般用来测量较薄、较小的金属工件硬度。

小件、薄件和表面硬化层怎么选？

小型齿轮、轴承、薄壁零件、紧固件和表面硬化层等这些尺寸小、重量轻的工件，更适合用UCI超声波硬度计检测。如果用里氏硬度计测量的话，会让整个工件发生轻微的振动，影响测量结果。而UCI超声波硬度计施加的是小试验力，压痕小，对工件重量和厚度要求低，非常适合小、薄工件和局部硬度检测。

铝合金型材现场检验怎么选？

铝合金门窗型材、铝板、铝管等铝合金材料本身硬度比较低，而且很多铝型材本身尺寸厚度和结构并不适合里氏硬度计冲击的方法检测。而韦氏硬度计夹住工件就能测量，不需要复杂的支撑，测量操作起来很快，可以在仓库来料、生产线和现场快速检测。

硬度计快速选型表

不同硬度计各有哪些不适用场景？

太薄、太轻的零件不能直接用普通里氏硬度计，冲击体的冲击力会使工件发生振动，影响冲击体回弹的速度，导致测量结果出现偏差。如果想要用里氏硬度计可以尝试将工件耦合在厚重的材料上进行测量，或者直接改用UCI超声波硬度计。

超声波硬度计不适合测量粗糙表面材料，因为它的探头压痕本身就小，测到粗糙表面上测量结果的影响就很大了。如果要测量粗糙材料，测量前必须进行打磨抛光，这就会多花费不少时间。

韦氏硬度计无法测量硬钢金属，只能测量软金属工件，尤其是铝合金材料建议使用韦氏硬度计测量。但是前提是测量工件能够放进硬度计钳口，例如LS255的测量材料厚度要求是0.6~8mm之间。较厚的铝合金材料或工件结构无法放进测量钳口的，还是推荐用UCI超声波硬度计测量。

还有一点需要注意的是涂层表面不代表基材的真实硬度，所以如果材料表面有厚油漆或者其它覆盖物，而真正要测量的不是带涂层工件整体表面硬度，是基材本身的硬度，无论用哪种硬度计都建议先去除表面涂层后再测量。

FAQs：用户常见问题

1、齿轮硬度应该用里氏还是UCI？

大齿轮开阔位置，一般使用D型里氏硬度计；齿根、齿槽、小型齿轮或者局部淬火层，更适合用UCI超声波硬度计测量；深窄槽位可以考虑用DL型里氏硬度计。

2、很薄的钢板能不能用里氏硬度计？

薄件通常用超声波硬度计测量，如果工件满足相应里氏硬度计耦合测量标准，也可以尝试将薄钢板耦合在大型工件上再测量。

3、UCI超声波硬度计可以测HRC吗？

林上LS256超声波硬度计支持HV、HRC、HRB、HRA、HS、HL、HB、HRE、HRF九种硬度制式。需要注意其中HV是UCI的基础测量原理得出的结果，然后根据国标GB/T 33362《金属材料硬度值的换算》将HV换算成其它硬度制式的。若客户相应图纸或测量文件明确规定用洛氏硬度试验方法，则不能用UCI超声波硬度计检测HRC。