韋氏硬度檢測方法簡介

        韋氏硬度計是上個世紀80年順隨著我國鋁型材生產線的引進而進入我國，韋氏硬度計以其體積小、重量輕且操作簡便等優點已被廣泛的應用于鋁材行業的硬度檢測當中。目前國內已能生產出品質優良的韋氏硬度計，其中ZUI具代表性的國內產品即為沈陽天星試驗儀器有限公司生產的“沈陽天星W-20系列韋氏硬度計”。現在我國已有針對于韋氏硬度計計量檢定規程“金屬韋氏硬度計JJG 944-2013”和有色金屬行業標準《鋁合金韋氏硬度試驗方法》YS/T 420-2000和YS/T 471-2004《銅及銅合金韋氏硬度試驗方法》標準，以上標準沈陽天星試驗儀器有限公司均參與了標準的起草。

一、韋氏硬度檢測方法的試驗原理

        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驗表面，定義0.01 mm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。

二、韋氏硬度的計算公式

            HW=20-L/0.01

        式中  HW—韋氏硬度符號；

              L—壓針伸出長度，即壓入試樣深度/mm；

              0.01—定義值/mm

        硬度值的表示：如壓針只壓入深度0.05 mm，表頭指針將指示在15記度。表示為HW=20-5=15單位硬度值，將其寫于硬度符號之前，即為15 HW。

三、韋氏硬度計的結構

        韋氏硬度計結構見下圖： 

        如圖所示，硬度計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，壓針尖端首先與被測件接觸。繼續壓緊手柄，會使壓針一部分刺入被測件，另一部分向后退入壓針套筒內，并與負荷彈簧的彈力相作用。

        當壓針套筒的端面與被測件相抵時，即可感到已觸到底，此時表頭指針到一個硬度讀數，這就是被測件的硬度值。

        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，直至其尖端與壓針套筒端面平齊。這就是壓針的ZUI大行程位置，指針會指到20。對于特別軟的金屬，壓針尖端將全部壓入金屬中，而不會向壓針套筒內移動，這時表頭指針將保持在ZUI低位置不變。

四、韋氏硬度計的使用方法

        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）。超出限度的下壓力，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值，隨后可能會稍有下降，此時測量值以觀察到的ZUI大值為準。

        5. 在一般情況下，每個試樣至少測量3個點。以測量的算術平均值作為試樣硬度值，計算結果修約到0.5 HW。