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铜合金韦氏硬度检测

铜合金韦氏硬度检测

铜及铜合金常用布氏、洛氏硬度检测。但对于薄试样、薄板、带材和铜管材使用韦氏硬度试验法有其便于操作、现场检测和快速之便。为此有色金属标准化技术委员已制定行业标准即YS/T 471-2004《铜及铜合金韦氏硬度试验方法标准》。

1. 试验原理

韦氏硬度计的基本原理是采用一定形状的淬火压针,在标准弹簧检测力作用下压入试样表面,字义0.01mm的压入深度为一个韦氏硬度单位。材料的硬度与压入深度成反比。压入越浅硬度越高,压入越深硬度越低。

2. 试验仪器

铜合金及韦氏硬度计有W-B75型(美国的为B-75型)和W-BB75型(美国的为BB-75型)。W-B75型和W-BB75型与铝合金用韦氏硬度计W-20型系列比较,其仪器结构均完合相同,只是W-B75和W-BB75选用了圆柱体压针,而W-20型系列为圆锥台形压针。W-B75和W-BB75的差别,这两种型号仪器结构和压针均相同,只是W-B75型采用了更硬的试验力弹簧,因此,W-B75型适用于测量硬态和半硬态的铜合金材料,而W-BB75型适用于测量纯铜和软态的铜合金。因为试验力弹簧的差异,因而用不同型号的铜合金韦硬度计测量后,其硬度值的结果表示也有区别。相应的不同型号的硬度值换算关系也有区别。

3. 试样

试样厚度一般应不大于6 mm,当试样厚度大于0.5 mm,小于1 mm时,为补偿试样厚度不足造成的误差,应取多片相同试样相互紧密叠合后进行测试。片状试样尺寸约为25 mm×25 mm。管状试样内径应小于φ6 mm。

试样的试验面应光滑洁净,不应有机械损伤,试样面如有涂层应彻底清除;如有轻微的擦伤或磨痕等需经磨光。

4. 测量步聚

1) 将试样置于砧座和压针之间,压针应与检测面垂直。轻轻压下手柄,使压针压住试样。

2) 快速压下手柄,施加足够的力,使压针套筒的端面端紧压在试样上,从表头读出硬度值(精确到0.5 HW)。超出限度的压下力,会被弹簧平衡掉,不会损坏硬度计。

3) 再次测量时两相邻压痕中心间距离应不小于6 mm。

4) 在测量较软金属时,表头指针会瞬间达到某一数值,随后可能会稍有下降,此时测量值以观察到的最大值为准。

5) 在一般情况下,每个试样至少测量3个点。以测量值的算术平均值作为试样硬度值,计算结果修约到0.5 HW。

5. 检测结果的处理及硬度值表示

1) 结果处理

以至少三点测量值的算术平均值作为试样的硬度值,计算结果应精确(修约)到0.5 HW。

2) 硬度值的表示

使用W-B75型硬度计时用HWA表示,使用W-BB75型时用HWB表示,符号之前为硬度值。

11 HWA表示使用W-B75硬度计,测得的韦氏硬度值为11,9 HWB表示W-BB75硬度计,测得的韦氏硬度值为9.

6. 韦氏硬度与洛氏硬度的换算

韦氏硬度与洛氏硬度的换算参见表1,表2。

表1  B-75型

HWA

HRB

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

53.0

53.3

54.1

54.8

56.7

58.5

60.8

63.4

66.4

69.7

73.5

77.9

82.1

86.9

92.2

表2 B-75型

HWB

HRF

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

30.2

34.9

39.6

44.3

49.0

53.7

58.4

63.1

67.8

72.5

77.3

82.0

86.7

91.4

96.1

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