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W-B75銅合金韋氏硬度計操作使用說明書
W-B75銅合金韋氏硬度計操作使用說明書
1. 概述
W－B75、W-BB75韋氏硬度計有兩種型號,W-B75型和W-BB75型.W-B75型主要用于測量硬態和半硬態的銅合金,此外還可測量特別硬的鋁合金（如2024,6061,7075等）和低碳鋼.W-BB75型用于測量電解銅和軟態的銅合金.兩種儀器都可以測量板材,管材,型材和帶材.材料厚度應在0.8～6.0mm范圍內,管材內徑應在φ9.5mm以上,兩種儀器的改進型W-B75b型和W-BB75b型因采用了較細的砧座,測量的管材內徑可以小到φ6.0mm.對于厚度小于0.8mm的材料,使用韋氏硬度計時可能會發生"測砧效應",這時在被測材料的背面會出現一個小的印痕,這種"測砧效應"會引起測量誤差,印痕越大,誤差越大;材料越軟,厚度越薄,這種誤差也會越大.對于較薄的材料,如果將兩件材質相同,硬度相近的材料疊加在一起測量,將有助于減小"測砧效應"帶來的誤差.
W-B75銅合金韋氏硬度計體積小,重量輕,便于隨身攜帶,測量時只需單手操作,測量時間僅幾秒鐘,對材料無損傷,非常適于在生產現場使用.可用于檢查工件熱處理效果,判定工件力學性能是否合格;用于確定工件是否為不適宜的合金加工而成,間接判定材料合金成份是否合格.通過對韋氏硬度計和臺式硬度計及拉伸試驗機進行對比試驗,可以確定某種產品的韋氏硬度合格值,利用這一數值,既可以在生產線上對產品進行工藝控制,也可以作為產品出廠合格檢驗和驗收檢驗的依據.
W-B75型韋氏硬度計的測量范圍相當于洛氏硬度63～105HRF,
W-BB75型韋氏硬度計的測量范圍相當于洛氏硬度18～100HRE,測量值在表盤上的讀數分為20個刻度,換算曲線如圖1,圖2所示.
銅合金韋氏硬度計的標準硬度塊由6061-T6鋁合金制成.硬度塊經過中國計量科學研究院檢定,每個硬度塊都附有檢定報告,硬度塊的編號,硬度值,偏差及檢定日期記錄在檢定報告上,硬度值和編號刻在硬度塊上,硬度塊的有效期為兩年.硬度塊的硬度值為90±3HRE
對應于W-B75型韋氏硬度計的5HW和W-BB75型韋氏硬度計
圖2. W-BB75型轉換曲線
W-BB75型硬度計讀數 W-B75型硬度計讀數
圖1. W-B75型轉換曲線
W-B75型和W-BB75型韋氏硬度計的使用可以參考中國有色金屬行業標準YS/T420-2000《鋁合金韋氏硬度試驗方法》,儀器的檢定可參考國家計量檢定規程JJG944-1999《金屬韋氏硬度計》.
2. W-B75銅合金韋氏硬度計與鋁合金韋氏硬度計的比較 W-B75系列銅合金韋氏硬度計與W-20系列鋁合金韋氏硬度計相比只是更換了個別零件,W-B75型采用了更硬的負荷彈簧和圓柱體壓針,W-BB75型只是更換了圓柱體壓針,兩種壓針的形狀如圖3所示
3. 儀器型號的選用
對于韋氏硬度計,當測量值在刻度4以下或17以上時,靈敏度會明顯下降,測量精度也隨之降低.這時就應更換另一種型號的儀器.例如:在使用W-B75時,如果測量值小于4,應改用W-BB75;在使用W-BB75或W-20時,如果測量值大于17,則應改用W-B75.
4. W-B75銅合金韋氏硬度計操作原理
韋氏硬度計是一種壓痕硬度計.在一定負荷下,將壓針壓入試樣表面,材料的硬度與壓入深度成反比.韋氏硬度用符號HW表示,
圖3. 壓針形狀
a. W-20型 b. W-B75,W-BB75型
如韋氏硬度值為16時,表示為16HW.將被測件置于砧座和壓針之間,壓下手柄,直感到已壓到底.這時表頭指針將指示出一個讀數.超過這個限度的過大壓力并不會損壞硬度計,然而,這是不必要的.在讀數時仍應握緊手柄.因為測試期間的任何扭轉或移動都會使讀數不準. 如圖4所示,儀器由以下三個主要部件組成:框架,手柄,壓
針組件.壓針組件包括壓針,負荷彈簧,調節螺母,壓針套筒,復位鍵,復位彈簧,表頭等.壓下手柄時,壓針組件作為一個整體移向砧座.
在壓下手柄過程中,壓針組件移向被測件,壓針先與被測件接觸.繼續壓緊手柄,在負荷彈簧的作用下,會使壓針一部分刺
W-B75銅合金韋氏硬度計結構圖 
入被測件,另一部分向后退入壓針套筒內.此時即可感到已觸到底,表頭指針將指示一個硬度讀數,這就是被測件的硬度值.壓針對被測件的作用力來源于負荷彈簧,而壓針對于同一試樣的壓入深度則由負荷彈簧調節螺母調定. 硬度計的表頭安裝在壓針套筒的上端,指針由壓針的移動來驅動.對于特別硬的金屬,壓針將全部退入壓針套筒,直其與壓
針套筒端面相平齊.這是壓針的 大行程位置,指針會指到20.對于特別軟的金屬,壓針將全部壓入金屬中,而不會向壓針套筒內
移動,這時表頭的指針將保持在 低位置不變.
W-B75銅合金韋氏硬度計儀器校正
本儀器的校正分為滿刻度校正和負荷彈簧校正兩部分.滿刻度校正實際上是為儀器提供一個基準點,本儀器的基準點設置在滿刻度20的位置.校正方法是,當壓針緊壓在砧座上時,調整滿刻度調節螺釘,使指針指在20的位置（允許偏差±0.5HW）.負荷彈簧校正實際上是為儀器提供一個已知點,這個已知點就是標準硬度塊的硬度值,大約為90HRE.對于W-B75型應校正到5HW,對于W-BB75應校正到17HW.校正方法是,用儀器配備的扳手調整調節螺母,使得當壓針緊壓在標準硬度塊上時,指針所指示的刻度應為5HW或17HW（允許偏差±0.5HW）.
5.1. 校正步驟
5.1.1. 在不使用試樣的條件下,輕輕壓下手柄,直到壓針套筒落到砧座上.壓緊手柄,施加足夠的壓力,用小螺絲刀調整位于表頭頂部的滿刻度調節螺釘,如圖5所示,直到指針指到滿刻度20為止（到±0.5HW）,然后放開手柄.
5.1.2. 將標準硬度塊置于砧座和壓針之間,壓緊手柄,施加足夠的壓力,讀取表頭讀數.如果讀數為5HW或17HW（允許偏差±0.5HW）,儀器就校正好了.
5.1.3. 如果表頭讀數不對,應將儀器拆開,露出彈簧調節螺母,以便對彈簧壓力進行調整.儀器的拆卸方法是:旋下支撐螺釘,將下手柄從主框架上取出,再從壓針套筒上取下表頭,壓針套筒仍留在框架內.這時在壓針套筒內可找到帶槽的調節螺母.用儀器配備的扳手旋動螺母,就可改變彈簧對壓針的壓力,如圖6所示.如果在步驟2中讀取的讀數小于規定值,說明彈簧壓力過大,這時應反時針旋松螺母.反之,應順時針旋緊螺母,螺母每旋轉1/4圈,會使刻度改變2～3格.調整后重新裝上儀器. 重復上述步驟即可將儀器調準.
5.2. 校正中的注意事項:
5.2.1. 滿刻度調節螺釘出廠前已經調定.這個螺釘不能再隨便調整,除非發生以下情況才允許調整一次. 更換了新的壓針. 圖5 調整調節螺釘
更換了新的表頭.
長期使用后壓針發生了磨損,在壓針壓到砧座上時指針已偏離滿刻度點. 應提醒操作人員:每隔一段時間（1～2周）,應檢查一次滿刻度數值,以便確認壓針是否發生了磨損,如滿刻度數值已經發生偏移,應進行一次滿刻度校正.校正之后,調節螺釘就不要再隨便動了.必須注意:不得利用調整調節螺釘的辦法校對標準硬度塊上的讀數.當滿度點無法調到20時,說明已發生故障或壓針發生嚴重磨損,此時應更換壓針.更換壓針后如滿度點仍無法調到刻度20,說明儀器發生故障,此時應將儀器寄回制造廠維修.
5.2.2. 操作者應經常利用標準硬度塊對儀器硬度測量的準確性進行檢查.如發現偏差,應調整負荷彈簧的調節螺母予以校正.圖6 調整調節螺母
使用標準硬度塊時,應只使用其上表面.安放標準硬度塊時,應使壓針套筒的接觸平面避開有壓痕的部位,因為壓痕的邊棱將影響壓針在試塊上的刺入深度,從而影響測量的準確性,相鄰壓痕間的距離應大于5mm.備用的標準硬度塊可在制造廠買到.
5.2.3. 更換壓針后,用調節螺母對負荷彈簧的壓力進行調整,在感覺到負荷彈簧的阻力后,螺母只要旋緊一圈即可.初次裝調時,負荷彈簧壓力過大會使壓針損壞.
5.2.4. 在測試時不要扭動被測件,否則會使壓針損壞或折斷.備用的壓針可在制造廠買到.
W-B75銅合金韋氏硬度計檢驗報告
檢驗報告應包括如下內容:
試驗材料的牌號和名稱;
硬度計的型號和制造號;
各次測量讀數值;
平均硬度值（到0.5刻度）;
所采用的標準號;
檢驗者及檢驗日期.
W-B75銅合金韋氏硬度計儀器成套性
主機一臺.
標準硬度塊一塊（附計量檢定報告一份）.
備用壓針兩支.
扳手一把.
小螺絲刀一把.
說明書一份.
合格證一份.
手提式儀器包一個.
8. W-B75銅合金韋氏硬度計維護與保養
本儀器屬于精密儀器,其使用壽命主要決定于使用方法是否正確及維護保養是否及時妥善.使用中應注意以下諸點:
8.1. 防污損.儀器在使用中應經常用軟布擦拭,除去附著在儀器表面上,特別是砧座和套筒支承面上的灰塵和污物,特別要防止從表盤縫隙或壓針周圍進入污物,從上述部位大量進入污物后會影響測量精度或造成故障.
8.2. 防銹蝕.盡管儀器的所有部件都做了防銹處理,但是如果維護不當或在不注意維護的條件下在生產現場長期使用,也有可能會使部分部件發生銹蝕.使用中應注意,除經常擦拭外,特別要注意防止沾水,許多部件遇水后會銹蝕,表頭內進水后會發生銹死并使儀器報廢.
8.3. 防跌落.本儀器由許多精密機械部件構成,如果發生跌落,將
造成某些部件的*性損壞.
8.4. 勿拆卸.本儀器測量精度的保證,依賴于一些精密部件的良好配合.這種配合非專業人員是難以掌握的.因此,除校正中準許拆卸的部件外,不得再行拆卸,否則會給您帶來麻煩.
9. W-B75銅合金韋氏硬度計影響測量精度的因素
9.1. 試樣.試樣表面應做清潔處理,試樣上的污物,特別是細砂?？赡軙绊憸y量精度.
9.2. 靈敏度.儀器在刻度4以下和17以上范圍內,靈敏度明顯降低,測量精度也隨之降低.此時應考慮使用其他型號硬度計.
9.3. 試樣邊緣.測試時,測量點到試樣邊緣的距離應大于5mm.靠近試樣邊緣測量會影響測量精度.
9.4. 相鄰壓痕.測試時應注意兩相鄰壓痕之間的距離應不小于9mm,否則,前一個壓痕對后一次測量的精度將產生影響.
9.5. 操作.操作不當會影響測量精度.
9.5.1. 使用中應注意經常檢查儀器的準確性,核對儀器滿度點（20HW）和校準點（5或17HW）是否失準.發現不準應及時校正.
9.5.2. 測量時試樣表面應與壓針垂直,試樣底部應與砧座線接觸,否則將會產生誤差.
9.5.3. 測試時應一次施加足夠握力,緩慢加力將造成測量值偏低.
9.5.4. 在測試過程中,應避免試樣扭動,否則將造成誤差并損壞壓針。
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