沈陽天星W-20韋氏硬度計介紹
一.概述
沈陽天星W-20韋氏硬度計參照ANSI/ASTM B64787標準設計、制造。同時符合中國有色金屬行業YS/T420-2000《鋁合金韋氏硬度試驗方法》標準的一種通用型鋁合金檢測儀器。W-20外型輕巧,便于攜帶,讀數直觀、快捷。特別適用于鋁合金生產廠現場檢測加工好的產品或試樣的硬度。產品質量監督檢驗部門也可使用該儀器,檢測鋁合金批發、零售市場中的產品質量。
沈陽天星W-20韋氏硬度計主要由手柄、壓針、負荷彈簧、表頭等幾部分組成。其工作原理是:負荷彈簧產生的試驗力通過壓針施加到被測試樣中,壓針在試樣中的深度取決于試樣的硬度,并可通過傳動機構在表盤上顯示出來。W-20在表盤設有20個刻度。這些刻度可以按附表換算成維氏硬度值。
沈陽天星W-20韋氏硬度計可以用于檢查工件有無熱處理及熱處理效果,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成份加工而成,間接判定材料合金成分是否合格;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。
二.適用范圍及技術要求
1.沈陽天星W-20韋氏硬度計適用于檢測鋁合金試樣的硬度,硬度范圍為40HV-110HV。
2.表盤指示的刻度從0-20,讀數越高,試樣的硬度越大。
3.沈陽天星W-20韋氏硬度計的精度為±0.5個刻度。
4.壓針與砧座之間距為6mm,試樣的厚度不應大于此數。
5.凡厚度超過1mm小于或等于6mm的試樣,其表面平整、干凈,截面積大于 25×25mm,都可用來檢測。
6.W-20韋氏硬度計應在清潔、無振動的環境中使用,周圍應無腐蝕性介質。
三.儀器的組成及工作原理
沈陽天星W-20韋氏硬度計由上、下手柄、壓針組件及砧座等組成。而壓針組件中包括壓針、壓針套筒、調荷螺母、負荷彈簧、表頭、導向銷及復位彈簧等。
沈陽天星W-20韋氏硬度計工作原理如下:當握緊上、下手柄時,壓針和壓針套筒一起壓向被測試樣。壓針先與被測試樣接觸,而后,隨著握緊力的增大,壓針一方面被壓入試樣中,另一方面,由于試樣的阻力,使壓針又退回壓針套筒中的一部分。這時,壓針的支撐面即與壓針套筒的內端面脫離接觸,使負荷彈簧的試驗力全部作用到壓針上。壓針在試樣中的深度取決于試樣的硬度。壓針在試樣中的深度變化通過杠桿帶動表頭上的指針,使其指示出該試樣的硬度值。調荷螺母的作是用來調節負荷彈簧的試驗力大小。導向銷和復位彈簧一起作用,使未加力時,壓針組件恢復到原始位置。
對于特別硬的試樣,加力后,壓針將全部退入壓針套筒,直至其與壓針套筒平齊。這是壓針的zui大行程。此時,表頭上的指針指示值為20。對于特別軟的試樣,壓針將全部壓入試樣中,而不會向壓針套筒內退回,這樣表頭上的指針將無變化,其指示值仍為0。
四.儀器的使用方法
1.將平整、干凈的試樣或被測件放在壓針與砧座之間,被測面應面向壓針。
2.握住上、下手柄,平穩,均勻地加力,直至感到上,下手柄已壓到底為至。此時,壓針套筒端面已緊緊壓在被測件上。雖然還可以施加更大的力,但是已經沒有必要,而且也不會影響讀數。因為硬度值將*取決于負荷彈簧的試驗力。
3.從表頭上讀出硬度值,到±0.5個刻度。讀數時,仍需握緊手柄,以防引起讀數誤差。在測量較軟的試樣中,表頭中的讀數,會隨著加力時間的延長,而有輕微的下降現象。這是由于材料的彈性形變造成的。屬于正常現象。由于讀數顯示得很快,所以應以讀數的zui大值為準。
五.儀器的校正
沈陽天星W-20韋氏硬度計的校正分為滿刻度校正和負荷彈簧校正兩部分。滿刻度校正是為儀器提供一個基準點,該儀器基準點設在滿刻度20的位置(允許偏差±0.5HW)。校正方法是,當壓針緊壓在砧座上時,調節滿刻度調節螺釘,使指針指在20的位置。負荷彈簧校正是為儀器提供以上標準點,這個標準點就是標準硬度塊的硬度值。校正方法是,用隨儀器附帶的扳手調整調荷螺母,使當壓針壓緊在標準試片上時,指針所指的刻度與標準硬度塊的硬度值一致(允許偏差±0.5HW)。
沈陽天星W-20韋氏硬度計校正方法:
1.在未測試樣、鉗口空著的條件下,握緊上、下手柄加力,直至壓針套筒端面*落到砧座上。繼續握緊手柄,同時用一把小螺絲刀調節位于表部頂部的滿刻度調節螺釘,如圖二所示,直到指針指到滿刻度20為止(到±0.5HW),然后放開手柄。
2.將標準硬度塊置于砧座和壓針之間,緊握手柄,施加足夠的壓力,讀取表頭讀數。如果表頭的讀數與標準硬度塊的硬度值相同(允許偏差±0.5HW),儀器就校正好了。
3. 如果表頭讀數與標準硬度塊的硬度值不符就應該將儀器拆開,露出調荷螺母,以便對負荷彈簧的試驗力進行調節。儀器的拆卸方法是:旋下支撐螺釘,將下手柄取下來,再從壓針套筒上取下表頭,這時可以從壓針套筒內看到調荷螺母,用扳手旋動螺母,即可改變負荷彈簧的試驗力,如圖三所示。如果在步驟2中的讀數小于標準硬度塊的硬度值,說明彈簧的壓力過大,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1~3格。
4.調節后重新裝上儀器試驗。重復上述步驟即可將儀器調準。
2.將標準硬度塊置于砧座和壓針之間,緊握手柄,施加足夠的壓力,讀取表頭讀數。如果表頭的讀數與標準硬度塊的硬度值相同(允許偏差±0.5HW),儀器就校正好了。
3. 如果表頭讀數與標準硬度塊的硬度值不符就應該將儀器拆開,露出調荷螺母,以便對負荷彈簧的試驗力進行調節。儀器的拆卸方法是:旋下支撐螺釘,將下手柄取下來,再從壓針套筒上取下表頭,這時可以從壓針套筒內看到調荷螺母,用扳手旋動螺母,即可改變負荷彈簧的試驗力,如圖三所示。如果在步驟2中的讀數小于標準硬度塊的硬度值,說明彈簧的壓力過大,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1~3格。
4.調節后重新裝上儀器試驗。重復上述步驟即可將儀器調準。
校正中的注意事項:
1.滿刻度調節螺釘出廠前已經調定,以便消除壓針,壓針套筒及表頭制造分散性造成的累計誤差。這個螺釘切勿隨便調整,除非發生了下述情況:
(1)更換了新的壓針。
(2)更換了新的表頭。
(3)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了滿刻度點。
應提醒操作人員:每隔一段時間(1~2周),檢查一次滿刻度數值,以便確認壓針是否發生了磨損,如果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來校正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。
2.操作者應經常利用標準硬度塊對儀器的準確性進行檢查。如發現偏差,應調節調荷螺母進行校正。使用標準硬度塊時,應只使用其上表面。安放標準硬度塊時,應使壓針避開有壓痕的部位。因為壓痕的邊棱將影響壓針在試片表面的壓入深度,從而影響測量的準確性。備用的標準硬度塊可到制造廠家購買。
3. 更換壓針后,在用調荷螺母對負荷彈簧的壓力進行調節時,在感覺到負荷彈簧的阻力后,只要將螺母再旋緊一圈左右即可。初次裝調時,切勿使負荷彈簧的壓力過大,以防壓針損壞。備用的壓針可到制造廠家購買。
六.儀器使用注意事項
1.沈陽天星W-20韋氏硬度計的砧座與壓針是有相同的硬度,因此,絕時禁止“空打”,否則壓針易受損壞。
2.儀器表頭作為一個整體部件,不得再行拆卸。如需維修,應寄回制造廠修理。
3.儀器壓針與被測件壓緊進行測試時,不要扭動被測件,否則會使壓針損壞或折斷。
4.從時效爐中取出的材料不能馬上測量,應待溫度降到100℃以下時方可進行測量。否則會因材料對壓針的退火作用而降低壓針硬度。從而減小壓針的使用壽命。
七.維護與保養
沈陽天星W-20韋氏硬度計屬于精密儀器,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:
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。
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。
3.防跌落。本儀器由許多精密部件構成,如果發生跌落,將造成某些部件的*性損壞。
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,不得再進行拆卸,否則會給您帶來麻煩。
八.影響測量精度的因素
1.試樣。試樣表面應做清潔處理,試樣上的污物,特別是細砂粒可能會影響測量精度。
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。
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。
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。
5.氧化膜。堅硬的氧化膜盡管很薄,對型材硬度測量的精度也會產生影響,經驗表明,厚度為10~15μm的膜層將會使硬度測量值偏高0.5 HW。
6.涂層。各種涂層都會嚴重影響材料硬度的測量精度,因此,要求用砂紙或溶劑除掉涂層之后再進行硬度測量。
7.操作。操作不當會影響測量精度。
(1)使用中應注意經常檢查儀器的準確型,核對儀器滿度點(20HW)和校準點(15HW)是否失準。發現不準應及時校正。
(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。
(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。
(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。
九.儀器的存放
1.沈陽天星W-20韋氏硬度計應避免在潮濕、有腐蝕性氣體的環境中存放。
2.儀器應避免在有強振動的環境中存放。
十.儀器成套性
1.W-20型韋氏硬度計一臺
2.標準硬度塊一塊
3.扳手一個
4.使用說明書一份
5.產品合格證及保修卡一份
6.儀器包裝盒一件
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