铝材硬度计

现在市场上韦氏硬度计主要以W-20系列铝合金韦氏硬度计为主,还有用于检测铜合金的韦氏硬度计。感谢您购买沧州欧谱公司生产的韦氏硬度计，在使用前请注意检查以下几点：

1、操作前，表盘上的指针是否靠在左侧表壳上。

2、硬度计空打至指针不动时，指针是否停在刻度为20的位置上。

3、根据韦氏硬度标准硬度块检查是否与仪器测出的值相吻合。如检查结果与上述三点其一不符，请参照本说明书仪器校正方法进行校正或来电垂询。

特别提示：

仪器砧座与压针具有相同硬度，空打次数过多会加速压针磨损或造成砧座损坏。

目 录

一、产品简介...............................................................................1二、仪器结构...............................................................................2三、技术参数...............................................................................2四、工作原理...............................................................................3五、操作方法...............................................................................3六、仪器校正...............................................................................3七、影响测量精度的因素...........................................................6八、维护与保养...........................................................................7九、硬度换算表...........................................................................8

W-20铝材硬度计

一、产品简介

铝合金韦氏硬度计有W－20、W－20a、W－20b 三种型号。W－20型是通用型，用于测量厚度在0.8～6.0mm 的材料；W－20a 型是超厚材料专用型，用于测量厚度在6.0～13mm 的材料；W－20b 型是细管材专用型，用于测量内径为6.0（或5.0）mm 以上的管材。三种型号的仪器都可用于测量管材、板材和型材。对于其他无法用韦氏硬度计测量的材料（如棒材、线材、铸件、锻件及更厚的、弯曲的铝合金材料以及装配件），可选用巴氏硬度计进行快速、无损硬度检测。对于厚度小于0.8mm 的材料，使用韦氏硬度计时可能会产生“测砧效应”。这时在被测材料的背面会出现一个小的痕迹，这种“测砧效应”会引起测量误差，痕迹越大，误差越大；材料越软，厚度越薄，这种误差也会越大。对于较薄的材料，如果将两件材质相同、硬度相近的材料叠加在一起测量，将有助于减小“测砧效应”带来的误差。

韦氏硬度计可用于检查工件有无热处理及热处理效果，判定工件力学性能是否合格；用于确定工件是否为不适宜的合金加工而成，间接判定材料合金成份是否合格；通过对韦氏硬度计和台式硬度计及拉伸试验机进行对比试验，可以确定某种产品的韦氏硬度合格值，利用这一数值，既可以在生产线上对产品进行工艺控制，也可以作为产品出厂合格检验和验收检验的依据。

W－20 系列韦氏硬度计符合中国有色金属行业标准YS/T420－2000《铝合金韦氏硬度试验方法》，是该标准认可的两种仪器之一，已通过国家计量部门的性能试验。

本产品具有携带方便、读数直观的特点。适用于生产现场、销售现场或施工现场对产品进行快速无损的硬度检验。

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W-20铝材硬度计

四、使用

4.1 使用前的准备和检查4.1.1被测试样表面的要求

试样表面的状况应符合表3中的有关要求。

●●

试样表面温度不能过高，应小于120℃。

试样表面粗糙度不能过大，否则会引起测量误差。试样的被测表面必须露出金属光泽，并且平整、光滑、不得有油污。

试样重量的要求：对大于5kg的重型试样，不需要支撑；重量再2-5kg的试件、有悬伸部分的试件及薄壁试件在测试时应用物体支撑，以避免冲击力引起试件变形、变曲和移动。对中型试样，必须置于平坦、坚固的平面上，试样必须决对平稳放置，不得有任何晃动。

●

●

曲面试样：试样的试验面最好是平面。当被测表面曲率半径R小于30mm（D、DC、D+15、C、E、DL型冲击装置）和小于50mm（G型冲击装置）的试样在测试时应使用小支承环或异型支承环。

●

试样应有足够的厚度，试样最小厚度应符合表3规定。

对于具有表面硬化层的试样，硬化层深度应符合表3规定。 耦合

光滑、耦合剂用量不要太多，测试方向必须垂直于耦合平面；

●●

— 对轻型试样，必须与坚固的支承体紧密耦合，两耦合表面必须平整、— 当试样为大面积板材、长杆、弯曲件时，即使重量、厚度较大仍可能引起试件变形和失稳，导致测试值不准，故应在测试点的背面加固或支承。

●

试样本身磁性应小于30高斯

W-20铝材硬度计

4.2 测量

●

测量前可先使用随机标准里氏硬度块对仪器进行检验,其示值误差及重复性应不大于表5的规定。

注：随机硬度块的数值是用标定过的里氏硬度计，在其上垂直向下测定5次，取其算术平均值作为随机硬度块的硬度值。如该值超标，可以使用用户校准功能进行校准。4.2.1启动●●

将冲击装置插头插入位于仪器上端的冲击装置插口。 按

键，此时电源接通，仪器进入测量状态。

4.2.2加载

向下推动加载套锁住冲击体；对于DC型冲击装置，则可将加载杆吸于试验表面，将DC型冲击装置插入加载杆，直到停止位置为止，此时就完成了加载。

4.2.3定位

将冲击装置支承环按选定的测量方向紧压在试样表面上，冲击方向应与试验面垂直；

4.2.4测量

●

按动冲击装置上部的释放按钮，进行测试。此时要求试样、冲击装置、操作者均稳定，并且作用力方向应通过冲击装置轴线。

试样的每个测量部位一般进行五次试验。数据分散不应超过平均值的±15HL。 任意两压痕之间距离或任一压痕中心距试样边缘距离应符合表6规定。●

●

W-20铝材硬度计

二、仪器结构

56

4

3

2

1－框架

1

2－支撑螺钉3－手柄4－复位键5－调节螺钉6－表头7－调节螺母8－压针套筒9－负荷弹簧10－压针11－砧座12－复位弹簧

7

12

1011

三、技术参数

量 程： 示值误差：

0~20HW（相当于20~110HRE）0.5HW（5~17HW）

重复性误差： 0.5HW（5~17HW） 重 量：

0.5kg

仪器选型表

型号 W-20W-20aW-20b W-B75W-B75bW-BB75 W-BB75bW-B92

黄铜

63~105HRF

铝合金

25~110HRE 58~131HV

应用范围

硬度范围

工件尺寸（ mm ） 厚度 0.6-6 内径 >10 厚度 0.6-13 内径 >10 厚度 0.6-8 内径 >6 厚度 0.6-6 内径 >10 厚度 0.6-8 内径 >6 厚度 0.6-6 内径 >10 厚度 0.6-8 内径 >6 厚度 0.4-6 内径 >10

紫铜

不锈钢带冷轧薄钢带

18~100HRE50~92HRB- 2 -

W-20铝材硬度计

四、工作原理

韦氏硬度计是一种压痕硬度计。在一定压力下，将压针压入试样表面，压入深度与材料的硬度成反比。韦氏硬度用符号HW 表示。

对于超量程的试样，加力后指针会指示在20的位置;对于低量程的试样，加力后指针无变化，仍会靠在左壳上。

五、操作方法

将被测件置于砧座和压针之间，压下手柄，直至感到已压到底。这时表头指针将指到一个读数，这个读数就是测得的硬度值。超过这个限度的过大压力并不会损坏硬度计，但是，这是不必要的。在读数时仍应握紧手柄，测试期间的任何扭转或移动都会使读数不准。

六、仪器校正

本仪器的校正分为满刻度校正和负荷弹簧校正两部分。满刻度校正实际上是为仪器提供一个基准点，本仪器的基准点设置在满刻度20 的位置。校正方法是，当压针紧压在砧座上时，调整满刻度调节螺钉，使指针指在20 的位置（允许偏差±0.5HW）。负荷弹簧校正实际上是为仪器提供一个已知点，这个已知点就是标准硬度块的硬度值。校正方法是，用仪器配备的专用扳手调整调节螺母，使得当压针紧压在标准硬度块上时，指针所指示的刻度与标准硬度块的硬度值相同（允许偏差±0.5HW）。

1. W－20、W－20b 型韦氏硬度计校正步骤(1)满刻度校正

在不使用试样的条件下，轻轻压下手柄，直到压针套筒落到砧座上。压紧手柄，施加足够的压力，用小螺丝刀调整位于表头顶部的满刻度调节螺钉，如图 3 所示，直到指针指到满刻度20 为止（精确到±0.5HW），然后放开手柄。

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W-20铝材硬度计

满刻度调节螺钉

（2）标准试样校正

图3

1.将标准硬度块置于砧座和压针之间，压紧手柄，施加足够的压力，读取表头读数。如果读数与标准硬度块上的硬度值相同（允许偏差±0.5HW），仪器就校正好了。

2. 如果表头读数与标准硬度块的硬度值不同，就应将仪器拆开，露出弹簧调节螺母，以便对弹簧压力进行调整。仪器的拆卸方法是：旋下支撑螺钉，将下手柄从主框架上取出，再从压针套筒上取下表头，压针套筒仍留在框架内。这时在压针套筒内可找到带槽的调节螺

母。用仪器配备的专用扳手旋动螺母，

图4

就可改变弹簧对压针的压力，如图4 所示。如果在步骤2中读取的读数小于标准硬度块的硬度值，说明弹簧压力过大，这时应反时针旋松螺母。反之，应顺时针旋紧螺母，螺母每旋转1/4 圈，会使刻度改变2～3 格。调整后重新装上仪器。重复上述步骤即可将仪器调准。

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W-20铝材硬度计

2. W－20a 型韦氏硬度计校正步骤

2.1. 将校准套套到砧座上，注意有字的一侧向外。2.2. 旋转校准套，使校准套上箭头的方向向上。2.3. 按 W－20 型仪器的校准步骤校准仪器。

3. 校正中的注意事项

3.1. 满刻度调节螺钉出厂前已经调定。这个螺钉不能再随便调整，除非发生以下情况才允许调整一次。◆ 更换了新的压针。◆ 更换了新的表头。

◆ 长期使用后压针发生了磨损，在压针压到砧座上时指针已偏离满刻度点。

应提醒操作人员：每隔一段时间（1～2 周），检查一次满刻度数值，以便确认压针是否发生了磨损，如满刻度数值已经发生偏移，应进行一次满刻度校正。校正之后，调节螺钉就不要再随便动了。必须注意：不得利用调整调节螺钉的办法来校对标准硬度块上的读数。当满度点无法调到20 时，说明已发生故障或压针发生严重磨损，此时应更换压针。更换压针后如满度点仍无法调到刻度20，说明仪器发生故障，此时应将仪器寄回制造厂维修。

3.2. 操作者应经常利用标准硬度块对仪器硬度测量的准确性进行检查。如发现偏差，应调整负荷弹簧的调节螺母予以校正。使用标准硬度块时，应只使用其上表面。安放标准硬度块时，应使压针避开有压痕的部位，因为压痕的边棱将影响压针在试片表面的刺入深度，从而影响测量的准确性。备用的标准硬度块可在制造厂买到。

3.3. 更换压针后，用调节螺母对负荷弹簧的压力进行调整，在感觉到负荷弹簧的阻力后，螺母只要旋紧一圈即可。初次装调时，负荷弹簧压力过大会使压针尖端损坏。

3.4. 在测试时不要扭动被测件，否则会使压针损坏或折断。备用的压针可在制造厂买到。

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W-20铝材硬度计

七、影响测量精度的因素

1. 试样

试样表面应做清洁处理，试样上的污物，特别是细砂粒可能会影响测量精度。

2. 灵敏度

仪器在刻度 4 以下和17 以上范围内，灵敏度明显降低，测量精度也随之降低。此时应考虑使用其他型号硬度计。

3. 试样边缘

测试时，测量点到试样边缘的距离应大于 5mm。靠近试样边缘测量会影响测量精度。

4. 相邻压痕

测试时应注意两相邻压痕之间的距离应不小于 9mm，否则，前一个压痕对后一次测量的精度将产生影响。

5. 氧化膜

坚硬的氧化膜尽管很薄，对型材硬度测量的精度也会产生影响，经验表明，厚度为10～15μm 的膜层将会使硬度测量值偏高0.5HW。

6. 涂层

各种涂层都会严重影响材料硬度的测量精度，因此，要求用砂纸或溶剂除掉涂层之后再进行硬度测量。

7. 操作

操作不当会影响测量精度。

7.1. 使用中应注意经常检查仪器的准确性，核对仪器满度点（20HW）和校准点（5 或17HW）是否失准。发现不准应及时校正。

7.2. 测量时试样表面应与压针垂直，试样底部应与砧座线接触，否则将会产生误差。

7.3. 测试时应一次施加足够握力，缓慢加力将造成测量值偏低。7.4. 在测试过程中，应避免试样扭动，否则将造成误差并损坏压针。

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W-20铝材硬度计

八、维护与保养

本仪器属于精密仪器，其使用寿命主要决定于使用方法是否正确及维护保养是否及时妥善。使用中应注意以下诸点：

1. 防污损

仪器在使用中应经常用软布擦拭，除去附着在仪器表面上，特别是砧座和套筒支承面上的灰尘和污物，特别要防止从表盘缝隙或压针周围进入污物，从上述部位大量进入污物后会影响测量精度或造成故障。

2. 防锈蚀

尽管仪器的所有部件都做了防锈处理，但是如果维护不当或在不注意维护的条件下在生产现场长期使用，也有可能会使部分部件发生锈蚀。使用中应注意，除经常擦拭外，特别要注意防止沾水，许多部件遇水后会锈蚀，表头内进水后会发生锈死并使仪器报废。

3. 防跌落

本仪器由许多精密部件构成，如果发生跌落，将造成某些部件的永久性损坏。

4. 勿拆卸

本仪器测量精度的保证，依赖于一些精密部件的良好配合。这种配合非专业人员是难以掌握的。因此，除校正中准许拆卸的部件外，不得再行拆卸，否则会给您带来麻烦。

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W-20铝材硬度计

九、附表： 硬度换算表

韦氏HW20191817161514131211109876321

洛氏EHRE1101051019792.5888479.575716762.55849.13732.528

98.5959187.2837874706662.5585046.5

1311191099183787369656158

洛氏FHRF

维氏HV

注：表内数据根据以下资料得到：

1. HW-HRE 关系:根据美国Webster 公司使用说明书硬度换算图得到。2. HRE-HRF 关系:根据美国Webster 公司技术资料“软金属硬度值换算表”得到。3. HRF-HV关系:根据国家标准GBn166《铝合金硬度与强度换算值》得到。- 8 -

W-20铝材硬度计

十一、硬度换算表

巴氏OU2800-13536373839404142434447484950515253555657585960616263656667686970布氏10mm 500kg

维氏5kg21222324252627282930303132333435363839404143444749505256586062656770韦氏W-20

洛氏

BEFH32353740424749515658606266687072737577788082838586809293949597252526272728293030313233343537383940424348505153555760620.71.31.92.53.13..24.75.35.86.36.87.37.88.38..29.710.110.611.011.411.817232628313436394144485053555759616365676971737530343740434851565961636668707274W-20铝材硬度计

巴氏OU2800-17172737475767778798081828384858687809192939495969799100布氏10mm 500kg6769727578808487909497101105109113117121126130135140145维氏5kg7275788185829599103108112117121126131137142韦氏W-2012.212.612.913.313.714.014.314.715.015.315.615.916.216.416.716.917.217.417.617.818.018.218.418.618.718.919.019.219.319.4洛氏

B23283338424751555963667073767981848680E76788081838486879091929495969799100101102103103104105106106107107108F7577798082838586809192939495969799100100101102102103H99100101102103104105106106107108109109110111111112112113114注：由于软金属材料的性质，使不同硬度测量系统间不能建立统一的关系，因此换算表仅供参考，建议对于每种材料通过试验来确定巴氏硬度换算关系。

W-20铝材硬度计

九、型号选择

巴氏硬度计有3种型号

OU2800-1型巴氏硬度计采用标准负荷弹簧和标准压针，是目前应用最广的巴氏硬度计，可用于测试铝及铝合金、铜及铜合金、纤维增强塑料（玻璃钢）、其他增强塑料、非增强硬塑料等材料，硬度测试范围相当于25-135HBW(500kg,10mm)。各种不同牌号、不同状态的铝及铝合金材料典型巴氏硬度值如表3所示：表3.铝合金的典型巴氏硬度值

合金及热处理巴氏硬度值1100-0353003-0423003H14562024-0605052-0625052H146061T62024T3628085OU2800-2型巴氏硬度计采用了较软的负荷弹簧的标准压针，可用于测试较软塑料和锡、铅等很软的金属，还可以测试地板等木材，硬度测试范围相当于50-110HRR。

OU2800-3型巴氏硬度计采用了较软的负荷弹簧和圆锥角较大的压针，用于测试更软的皮革、橡胶、油毡、软木等材料。

十、配置

标准配置 主机 支脚 硬度块2块 校正扳手仪器箱

选购附件高值硬度块低值硬度块备用压针

W-20铝材硬度计

七、硬度块

本仪器带有“高值”和“低值”两个硬度块，硬度块由铝及铝合金制成。

硬度块只可使用其有数值的正面，不可两面使用。两面使用的硬度块会得出错误的读数。

测试硬度块时应避免在距离边缘或旧压痕3mm范围内测试，在旧压痕附近取得的读数会不准确。

每台仪器应备有足够的硬度块。备用的硬度块可在欧谱公司买到。八、测量次数

采用多次测试取平均值的办法。试样越软，测试次数就应越多，对于复合材料，测试次数应更多。

在均质材料和非均质材料上对应不同硬度值的推荐测量次数如表1、表2所示。

表1.铝合金材料上的测量次数（根据ASTM B8-2000）

巴氏硬度值

50607080

最小测量次数

63

表2.玻璃与硬塑料上的测量次数（根据GB/T38-2005）

非增强塑料（硬塑料）巴氏硬度值

20304050607080

最小测量次数

98763

增强塑料（玻璃钢）巴氏硬度值

3040506070

最小测量次数

292216105

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