銅合金韋氏硬度檢測
銅及銅合金常用布氏、洛氏硬度檢測。但對于薄試樣、薄板、帶材和銅管材使用韋氏硬度試驗法有其便于操作、現(xiàn)場檢測和快速之便。為此有色金屬標準化技術委員已制定行業(yè)標準即YS/T 471-2004《銅及銅合金韋氏硬度試驗方法標準》。
1. 試驗原理
韋氏硬度計的基本原理是采用一定形狀的淬火壓針,在標準彈簧檢測力作用下壓入試樣表面,字義0.01mm的壓入深度為一個韋氏硬度單位。材料的硬度與壓入深度成反比。壓入越淺硬度越高,壓入越深硬度越低。
2. 試驗儀器
銅合金及韋氏硬度計有W-B75型(美國的為B-75型)和W-BB75型(美國的為BB-75型)。W-B75型和W-BB75型與鋁合金用韋氏硬度計W-20型系列比較,其儀器結構均完合相同,只是W-B75和W-BB75選用了圓柱體壓針,而W-20型系列為圓錐臺形壓針。W-B75和W-BB75的差別,這兩種型號儀器結構和壓針均相同,只是W-B75型采用了更硬的試驗力彈簧,因此,W-B75型適用于測量硬態(tài)和半硬態(tài)的銅合金材料,而W-BB75型適用于測量純銅和軟態(tài)的銅合金。因為試驗力彈簧的差異,因而用不同型號的銅合金韋硬度計測量后,其硬度值的結果表示也有區(qū)別。相應的不同型號的硬度值換算關系也有區(qū)別。
3. 試樣
試樣厚度一般應不大于6 mm,當試樣厚度大于0.5 mm,小于1 mm時,為補償試樣厚度不足造成的誤差,應取多片相同試樣相互緊密疊合后進行測試。片狀試樣尺寸約為25 mm×25 mm。管狀試樣內徑應小于φ6 mm。
試樣的試驗面應光滑潔凈,不應有機械損傷,試樣面如有涂層應徹底清除;如有輕微的擦傷或磨痕等需經(jīng)磨光。
4. 測量步聚
1) 將試樣置于砧座和壓針之間,壓針應與檢測面垂直。輕輕壓下手柄,使壓針壓住試樣。
2) 快速壓下手柄,施加足夠的力,使壓針套筒的端面端緊壓在試樣上,從表頭讀出硬度值(精確到0.5 HW)。超出限度的壓下力,會被彈簧平衡掉,不會損壞硬度計。
3) 再次測量時兩相鄰壓痕中心間距離應不小于6 mm。
4) 在測量較軟金屬時,表頭指針會瞬間達到某一數(shù)值,隨后可能會稍有下降,此時測量值以觀察到的最大值為準。
5) 在一般情況下,每個試樣至少測量3個點。以測量值的算術平均值作為試樣硬度值,計算結果修約到0.5 HW。
5. 檢測結果的處理及硬度值表示
1) 結果處理
以至少三點測量值的算術平均值作為試樣的硬度值,計算結果應精確(修約)到0.5 HW。
2) 硬度值的表示
使用W-B75型硬度計時用HWA表示,使用W-BB75型時用HWB表示,符號之前為硬度值。
例如:
11 HWA表示使用W-B75硬度計,測得的韋氏硬度值為11,9 HWB表示W(wǎng)-BB75硬度計,測得的韋氏硬度值為9.
6. 韋氏硬度與洛氏硬度的換算
韋氏硬度與洛氏硬度的換算參見表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 |