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(tài)和半硬態(tài)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(tài)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(yīng)在0.8～6.0mm范圍內(nèi),管材內(nèi)徑應(yīng)在φ9.5mm以上,兩種儀器的改進(jìn)型W-B75b型和W-BB75b型因采用了較細(xì)的砧座,測量的管材內(nèi)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(fā)生"測砧效應(yīng)",這時在被測材料的背面會出現(xiàn)一個小的印痕,這種"測砧效應(yīng)"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(zhì)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(yīng)"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(chǎn)現(xiàn)場使用.可用于檢查工件熱處理效果,判定工件力學(xué)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(jī)進(jìn)行對比試驗,可以確定某種產(chǎn)品的韋氏硬度合格值,利用這一數(shù)值,既可以在生產(chǎn)線上對產(chǎn)品進(jìn)行工藝控制,也可以作為產(chǎn)品出廠合格檢驗和驗收檢驗的依據(jù).
W-B75型韋氏硬度計的測量范圍相當(dāng)于洛氏硬度63～105HRF,
W-BB75型韋氏硬度計的測量范圍相當(dāng)于洛氏硬度18～100HRE,測量值在表盤上的讀數(shù)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(biāo)準(zhǔn)硬度塊由6061-T6鋁合金制成.硬度塊經(jīng)過中國計量科學(xué)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(yīng)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(zhuǎn)換曲線
W-BB75型硬度計讀數(shù) W-B75型硬度計讀數(shù)
圖1. W-B75型轉(zhuǎn)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(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(guī)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(fù)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(dāng)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(yīng)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(yīng)改用W-BB75;在使用W-BB75或W-20時,如果測量值大于17,則應(yīng)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(fù)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(shù).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(shù)時仍應(yīng)握緊手柄.因為測試期間的任何扭轉(zhuǎn)或移動都會使讀數(shù)不準(zhǔn). 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(fù)荷彈簧,調(diào)節(jié)螺母,壓針套筒,復(fù)位鍵,復(fù)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(xù)壓緊手柄,在負(fù)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(jié)構(gòu)圖

入被測件,另一部分向后退入壓針套筒內(nèi).此時即可感到已觸到底,表頭指針將指示一個硬度讀數(shù),這就是被測件的硬度值.壓針對被測件的作用力來源于負(fù)荷彈簧,而壓針對于同一試樣的壓入深度則由負(fù)荷彈簧調(diào)節(jié)螺母調(diào)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(qū)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(nèi)
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(fù)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(zhǔn)點,本儀器的基準(zhǔn)點設(shè)置在滿刻度20的位置.校正方法是,當(dāng)壓針緊壓在砧座上時,調(diào)整滿刻度調(diào)節(jié)螺釘,使指針指在20的位置（允許偏差±0.5HW）.負(fù)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(biāo)準(zhǔn)硬度塊的硬度值,大約為90HRE.對于W-B75型應(yīng)校正到5HW,對于W-BB75應(yīng)校正到17HW.校正方法是,用儀器配備的扳手調(diào)整調(diào)節(jié)螺母,使得當(dāng)壓針緊壓在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上時,指針?biāo)甘镜目潭葢?yīng)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(diào)整位于表頭頂部的滿刻度調(diào)節(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(shù).如果讀數(shù)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(shù)不對,應(yīng)將儀器拆開,露出彈簧調(diào)節(jié)螺母,以便對彈簧壓力進(jìn)行調(diào)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(nèi).這時在壓針套筒內(nèi)可找到帶槽的調(diào)節(jié)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(shù)小于規(guī)定值,說明彈簧壓力過大,這時應(yīng)反時針旋松螺母.反之,應(yīng)順時針旋緊螺母,螺母每旋轉(zhuǎn)1/4圈,會使刻度改變2～3格.調(diào)整后重新裝上儀器. 重復(fù)上述步驟即可將儀器調(diào)準(zhǔn).
5.2. 校正中的注意事項:
5.2.1. 滿刻度調(diào)節(jié)螺釘出廠前已經(jīng)調(diào)定.這個螺釘不能再隨便調(diào)整,除非發(fā)生以下情況才允許調(diào)整一次. 更換了新的壓針. 圖5 調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘
更換了新的表頭.
長期使用后壓針發(fā)生了磨損,在壓針壓到砧座上時指針已偏離滿刻度點. 應(yīng)提醒操作人員:每隔一段時間（1～2周）,應(yīng)檢查一次滿刻度數(shù)值,以便確認(rèn)壓針是否發(fā)生了磨損,如滿刻度數(shù)值已經(jīng)發(fā)生偏移,應(yīng)進(jìn)行一次滿刻度校正.校正之后,調(diào)節(jié)螺釘就不要再隨便動了.必須注意:不得利用調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘?shù)霓k法校對標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上的讀數(shù).當(dāng)滿度點無法調(diào)到20時,說明已發(fā)生故障或壓針發(fā)生嚴(yán)重磨損,此時應(yīng)更換壓針.更換壓針后如滿度點仍無法調(diào)到刻度20,說明儀器發(fā)生故障,此時應(yīng)將儀器寄回制造廠維修.
5.2.2. 操作者應(yīng)經(jīng)常利用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊對儀器硬度測量的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查.如發(fā)現(xiàn)偏差,應(yīng)調(diào)整負(fù)荷彈簧的調(diào)節(jié)螺母予以校正.圖6 調(diào)整調(diào)節(jié)螺母
使用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊時,應(yīng)只使用其上表面.安放標(biāo)準(zhǔn)硬度塊時,應(yīng)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(zhǔn)確性,相鄰壓痕間的距離應(yīng)大于5mm.備用的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊可在制造廠買到.
5.2.3. 更換壓針后,用調(diào)節(jié)螺母對負(fù)荷彈簧的壓力進(jìn)行調(diào)整,在感覺到負(fù)荷彈簧的阻力后,螺母只要旋緊一圈即可.初次裝調(diào)時,負(fù)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(yīng)包括如下內(nèi)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(shù)值;
平均硬度值（到0.5刻度）;
所采用的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)一臺.
標(biāo)準(zhǔn)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(hù)與保養(yǎng)
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(hù)保養(yǎng)是否及時妥善.使用中應(yīng)注意以下諸點:
8.1. 防污損.儀器在使用中應(yīng)經(jīng)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(jìn)入污物,從上述部位大量進(jìn)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(hù)不當(dāng)或在不注意維護(hù)的條件下在生產(chǎn)現(xiàn)場長期使用,也有可能會使部分部件發(fā)生銹蝕.使用中應(yīng)注意,除經(jīng)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(nèi)進(jìn)水后會發(fā)生銹死并使儀器報廢.
8.3. 防跌落.本儀器由許多精密機(jī)械部件構(gòu)成,如果發(fā)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(yè)人員是難以掌握的.因此,除校正中準(zhǔn)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(yīng)做清潔處理,試樣上的污物,特別是細(xì)砂粒可能會影響測量精度.
9.2. 靈敏度.儀器在刻度4以下和17以上范圍內(nèi),靈敏度明顯降低,測量精度也隨之降低.此時應(yīng)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(yīng)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(yīng)注意兩相鄰壓痕之間的距離應(yīng)不小于9mm,否則,前一個壓痕對后一次測量的精度將產(chǎn)生影響.
9.5. 操作.操作不當(dāng)會影響測量精度.
9.5.1. 使用中應(yīng)注意經(jīng)常檢查儀器的準(zhǔn)確性,核對儀器滿度點（20HW）和校準(zhǔn)點（5或17HW）是否失準(zhǔn).發(fā)現(xiàn)不準(zhǔn)應(yīng)及時校正.
9.5.2. 測量時試樣表面應(yīng)與壓針垂直,試樣底部應(yīng)與砧座線接觸,否則將會產(chǎn)生誤差.
9.5.3. 測試時應(yīng)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(yīng)避免試樣扭動,否則將造成誤差并損壞壓針。

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