路径: 主页 > GB/T > 第167页 > GB/T 230.2-2012 | 标准编号 | GB/T 230.2-2012 (GB/T230.2-2012) | | 中文名称 | 金属材料 洛氏硬度试验 第2部分：硬度计(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)的检验与校准 | | 英文名称 | Metallic materials -- Rockwell hardness test -- Part 2: Verification and calibration of testing machines (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | N71 | | 国际标准分类 | 19.060; 77.040.10 | | 字数估计 | 21,288 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 230.2-2002 | | 引用标准 | GB/T 230.1; GB/T 230.3-2012; GB/T 4340.1; GB/T 13634 | | 采用标准 | ISO 6508-2-2005, MOD | | 标准依据 | 国家标准公告2012年第41号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 230的本部分规定了按GB/T 230.1测定洛氏硬度(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)用的洛氏硬度计(以下简称硬度计)的检验方法。本部分适用于检查硬度计工作基本功能的直接检验法和对硬度计综合检查的间接检验法。间接检验法可独立地用于使用中硬度计的定期常规检查。如果硬度计还可用于其他方法的硬度试验, 则应分别按每一种方法单独地对硬度计进行检验。本部分也适用于便携式硬度计。 | GB/T 230.2-2012
Metallic materials.Rockwell hardness test.Part 2: Verification and calibration of testing machines(scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
ICS 19.060;77.040.10
N71
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 230.2-2002
金属材料 洛氏硬度试验
第2部分:硬度计(A、B、C、D、E、F、
G、H、K、N、T标尺)的检验与校准
(ISO 6508-2:2005,MOD)
2012-12-31发布
2013-06-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 一般要求 1
4 直接检验 2
5 间接检验 4
6 检验周期 7
7 检验报告和(或)校准证书 7
附录A(规范性附录) 硬度计的示值重复性 8
附录B(资料性附录) 硬度计校准结果的测量不确定度 10
前言
GB/T 230《金属材料 洛氏硬度试验》分为如下三个部分:
---第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺);
---第2部分:硬度计(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)的检验与校准;
---第3部分:标准硬度块(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)的标定。
本部分为GB/T 230的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 230.2-2002《金属洛氏硬度试验 第2部分:硬度计(A、B、C、D、E、F、G、H、K、
N、T标尺)的检验与校准》,与GB/T 230.2-2002相比,主要技术变化如下:
---修改了名称;
---修改了引言(见引言,2002年版的引言);
---明确规定硬质合金球为压头用标准用球(见引言);
---删除了第2章规范性引用文件清单中引用的国家标准GB/T 7997-1987《硬质合金维氏硬度
试验方法》(见2002年版的第2章);
---修改了表1的内容,并规范了表中1所列“标尺”和“洛氏硬度单位”的表示方式;修改了表5
中、图A.1和图A.2的曲线上“示值相对重复性指标”的表示方式(见4.3.1.2、表5和附录
A,2002年版的4.3.1.2、表5和附录A);
---增加了公式(3)、符号“rrel”和“c”以及有关这些符号的说明(见5.3.1和5.4.1);
---增加了资料性附录“硬度计校准结果的测量不确定度”(见附录B)。
本部分使用重新起草法修改采用国际标准ISO 6508-2:2005《金属材料 洛氏硬度试验 第2部
分:硬度计(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)的检验与校准》(第二版),在文本结构和技术内容方面
与ISO 6508-2:2005一致。
本部分与ISO 6508-2:2005的技术性差异及其原因如下:
---删除了ISO 6508-2:2005的前言,重新编写了前言;
---关于规范性引用文件,本部分做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的内
容集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:
● 用修改采用国际标准的GB/T 230.1代替ISO 6508-1(见第1章、4.3.1.2、4.5、5.2.2和
B.1.1);
● 用修改采用国际标准的GB/T 230.3-2012代替ISO 6508-3:2005(见4.3.1.2和5.1);
● 用修改采用国际标准的GB/T 4340.1代替ISO 6507-1(见4.3.2.3.2和4.3.2.3.3);
● 用等同采用国际标准的GB/T 13634代替ISO 376(见4.2.3)。
---修改了表1的内容,并规范了表中所列“标尺”和“洛氏硬度单位”的表示方式;修改了表5中、
图A.1和图A.2的曲线上“示值相对重复性指标”的表示方式;
---增加了公式(3)、符号“rrel”和“c”以及有关这些符号的说明;原公式(3)的序号改为公式(4);
---改正了附录B中及表B.1、表B.5、表B.6、表B.8和表B.9中一些错误的符号、计算结果和数
据,并在做过改正的地方用下划线注明;
---规范了附录B中向公式里代入数值的一些计算式的表达方法;
---将附录B的公式(B.10)、公式(B.12)和表B.9中的符号“b”用符号“E”替换;
---删除了参考文献。
本部分与ISO 6508-2:2005相比存在技术性差异,这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白
位置的垂直单线(│)进行了标示。
本部分还做了下列编辑性修改:
---将“ISO 6508的本部分”一词改为“本部分”;
---用中文的小数点符号“.”代替英文的小数点符号“,”。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本部分由中国机械工业联合会提出。
本部分由全国试验机标准化技术委员会(SAC/TC122)归口。
本部分起草单位:长春机械科学研究院有限公司、莱州华银试验仪器有限公司、上海市计量测试技
术研究院、上海尚材试验机有限公司、上海联尔试验设备有限公司、宝禾测量仪器(上海)有限公司。
本部分主要起草人:王学智、杨凤鸣、虞伟良、寇钟夏、杨琼、盛耀兴、贺定弘。
本部分所代替标准的历次版本发布情况:
---GB 2848-1981、GB/T 2849-1981、GB/T 2848-1992;
---GB 3773-1983、GB/T 3773-1993;
---GB/T 230.2-2002。
引 言
GB/T 230的本部分规定硬质合金球作为洛氏球压头的标准型式的压头用球。如果在产品规范或
专门的协议中另有规定,可继续将钢球作为压头用球。
金属材料 洛氏硬度试验
第2部分:硬度计(A、B、C、D、E、F、
G、H、K、N、T标尺)的检验与校准
1 范围
GB/T 230的本部分规定了按GB/T 230.1测定洛氏硬度(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)用
的洛氏硬度计(以下简称硬度计)的检验方法。
本部分适用于检查硬度计工作基本功能的直接检验法和对硬度计综合检查的间接检验法。间接检
验法可独立地用于使用中硬度计的定期常规检查。
如果硬度计还可用于其他方法的硬度试验,则应分别按每一种方法单独地对硬度计进行检验。
本部分也适用于便携式硬度计。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标
尺)(GB/T 230.1-2009,ISO 6508-1:2005,MOD)
GB/T 230.3-2012 金属材料 洛氏硬度试验 第3部分:标准硬度块(A、B、C、D、E、F、G、H、
K、N、T标尺)的标定 (ISO 6508-3:2005,MOD)
GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法(GB/T 4340.1-2009,ISO 6507-
1:2005,MOD)
GB/T 13634 单轴试验机检验用标准测力仪的校准(GB/T 13634-2008,ISO 376:2004,Metalic
IDT)
3 一般要求
在检验硬度计以前,应对其进行检查以保证硬度计按制造者的说明书正确地安装,并要特别检查:
a) 安装压头的主轴在其导向装置中能够滑动;
b) 压头柄牢固地安装在主轴孔中;
c) 试验力的施加和卸除无冲击或振动,且不影响读数。
应通过检查确认试样的位移或机架的变形不影响读数。当带有将试样锁固在机架上方部件上的锁
紧装置时,其锁紧力应超过总试验力。机架变形的影响可通过给主轴装上一个端面为球形的压头(直径
不小于10mm),来代替原压头,经过垫块压在试台上(当带锁紧装置时要用锁紧装置压住垫块再压在
试台上)进行检查。该球形压头和垫块材质的洛氏硬度不应低于60HRC。测量装置的读数(施加着初
试验力),在硬度计最大主试验力施加前和卸除后,对不带锁紧装置的硬度计二者相差不应超过1.5洛
氏单位;对带锁紧装置的硬度计相差不应超过0.5洛氏单位。
4 直接检验
4.1 总则
4.1.1 直接检验宜在(23±5)℃温度范围内进行。如果在此温度范围以外进行检验,则应在检验报告
中注明。
4.1.2 检验和校准用的器具应能溯源到国家基准。
4.1.3 直接检验包括:
a) 试验力的校准;
b) 压头的检测;
c) 压痕深度测量装置的校准;
d) 试验循环时间的检测。
4.2 试验力的校准
4.2.1 对于初试验力F0(见4.2.4)和所使用的每一个总试验力F(见4.2.5)均应进行测量,只要可
行,就应在试验过程中主轴的整个移动范围内以一定的间隔在其至少3个位置上做上述力的测量。初
试验力应至少保持2s。
4.2.2 在主轴的每一位置上,对每个试验力应读取3个读数。即将读取每个力的读数之前,主轴的移
动方向应与试验时的移动方向一致。
4.2.3 试验力应通过下述两种方法之一测量:
---用符合GB/T 13634规定的1级标准测力仪测量;
---用校准过质量的砝码或具有相同准确度的其他方法施加一个准确到±0.2%的力,使该力与被
测试验力相平衡。
4.2.4 初试验力F0(在主试力F1 施加前和卸除后)的最大允差应为其标称值的±2.0%。
4.2.5 总试验力F的最大允差应为其标称值的±1.0%。F的每一单个测量值均应在此允差之内。
4.3 压头的检测
4.3.1 金刚石圆锥压头(A、C、D、N标尺)
为检验圆锥压头的可靠性,应按照本部分进行直接检测和间接检测。
4.3.1.1 圆锥压头的直接检测
4.3.1.1.1 与0.3mm压入深度范围相对应的金刚石圆锥面和顶端球面应抛光,两个面的结合应完全
相切。两个面应无表面缺陷。
4.3.1.1.2 压头的形状可通过直接测量或通过测量其在投影屏上的投影进行检测。测量应至少在4
个等间隔的截面进行。
4.3.1.1.3 金刚石圆锥的顶角应为120°±0.35°。
邻近结合处的金刚石圆锥母线直线度的偏差,在0.4mm的最小长度内不应超过0.002mm。
4.3.1.1.4 金刚石圆锥体轴线与压头柄轴线(垂直于座的安装面)的夹角不应超过0.5°。
4.3.1.1.5 压头的顶端应为球面,球面半径是根据在4.3.1.1.2定义的各轴向截面测量的单个测量值
而确定的。两同心圆的间距不应超过0.004mm。每一单个测量值应在(0.2±0.015)mm以内。至少
4个单个测量值的平均值应在(0.2±0.01)mm以内。
注1:球面半径能够通过测量压头轴向截面投影轮廓线与两同心圆的两段弧的交线而测定。
注2:上述的单一值是两个同心圆半径的平均值。
也可使用带准直仪的装置测量。在这种情况下,宜至少在4个中心角(该中心角应不小于120°)进
行测量。
4.3.1.2 圆锥压头的间接检测
由硬度计给出的硬度值不但取决于4.3.1.1.3和4.3.1.1.5中规定的压头几何尺寸的实际值,而
且还取决于其表面粗糙度、金刚石晶轴的位置和金刚石在压头座中的镶装状况。
为检测上述的影响,应相对表1规定的硬度水平选用4块已标定的标准块对压头进行间接检测,或
在给出等效的总压痕深度的4块标准块上进行间接检测。
对于每一标准块,用被检压头压出3个压痕取得的平均硬度值与用按GB/T 230.3-2012的4.5
标定的压头取得的3个压痕的平均硬度值不应相差±0.8洛氏单位。用被检压头压出的压痕与用上述
标定的压头压出的压痕宜是相邻的。
注:使用标准机按GB/T 230.3-2012第5章所述的程序能够进行这种间接检测。
上述间接检测使用的硬度计,其试验力的允差应符合以下规定:
F0:±1.0%;
F:±0.5%。
试验应按GB/T 230.1进行。
表1 对应不同标尺的硬度水平
洛氏硬度标尺 硬 度 范围
C 23HRC (20~26)HRC
C 55HRC (52~58)HRC
N 43HR45N (40~46)HR45N
N 91HR15N (88~94)HR15N
4.3.2 球压头(B、E、F、G、H、K、T标尺)
4.3.2.1 为检测球的尺寸和硬度,应从一批球中随机抽取一个样品进行试验,经过硬度试验后的球应
予以剔除。
4.3.2.2 球应抛光且无表面缺陷。
4.3.2.3 使用者应对球进行测量以保证其满足下述要求,或者从球的供应方获得能证明满足下述要求
的球。
4.3.2.3.1 在不少于3个位置上测量,球的直径与其标称直径之差应在表2给出的允差以内。
表2 不同球直径的允差
洛氏硬度标尺
球 直 径
mm
允差
mm
1.5875
1.5875
1.5875
±0.0035
±0.0035
±0.0035
±0.0035
表2(续)
洛氏硬度标尺
球 直 径
mm
允差
mm
3.175
3.175
3.175
±0.004
±0.004
±0.004
4.3.2.3.2 硬质合金球的特性如下:
---硬度:当使用不小于4.903N试验力,按GB/T 4340.1测定,维氏硬度不应低于1500HV。
硬质合金球可以在球面上直接测定硬度,或将球剖开在球的截面上测定硬度。表3给出了以
HV10标尺测定硬度的示例;
---密度:ρ=(14.8±0.2)g/cm3。
注:推荐的化学成分如下:
碳化钨(WC) 其余部分
其他碳化物总量 2.0%
钴(Co) 5.0%~7.0%
4.3.2.3.3 钢球的硬度当使用98.07N试验力,按GB/T 4340.1测定,其维氏硬度不应低于750HV10
(见表3)。
表3 用于确定球硬度的压痕平均对角线的值(HV10) 单位为毫米
球 直 径
用维氏压头以98.07N(HV10)的力在球面上做出压痕的平均对角线的最大值
钢球 硬质合金球
3.175
1.5875
0.153
0.150
0.107
4.4 压痕深度测量装置的校准
4.4.1 压痕深度测量装置应以增加硬度值的方向通过使压头产生已知的位移增量,将包含与常用标尺
的最低和最高硬度相对应的范围,至少分3个测量段进行检测。
4.4.2 检测压痕深度测量装置用的仪器应具有0.0002mm的不确定度(k=2)。对于A~K标尺,压
痕深度测量装置的示值应准确到±0.001mm;对于N和T标尺,应准确到±0.0005mm,即对应每一
个标尺的硬度范围均为±0.5标尺单位。
注:若对压痕深度测量装置不能直接进行检测,能通过使用标准块和已检验合格并对已知误差做过修正的压头所
做的间接检验结果来对其性能予以检查(见5.2)。
4.5 试验循环时间的检测
试验循环时间应与GB/T 230.1规定的试验循环时间一致,其时控误差的最大允许值为±0.5s。
5 间接检验
5.1 总则
宜在(23±5)℃温度范围内,使用按GB/T 230.3-2012标定的标准硬度块进行间接检验。如果在
此温度范围以外进行检验,则应在检验报告中注明。
5.2 方法
5.2.1 硬度计的间接检验应釆用以下方法。
应对硬度计所使用的每一个标尺进行检测。对于每一待检测的标尺,应从表4规定的每一个硬度
范围中选用标准块。标准块的硬度值应接近预期使用的极限值。
5.2.2 在每一标准块的试验面上,应均匀分布地压出5个压痕,而且每个硬度读数要读取到0.2标尺
单位。在做这5个压痕以前,至少应压出2个初始压痕以保证硬度计工作自如,以及标准块、压头和试
台的定位正确可靠。这些初始压痕的结果应忽略不计。试验应按GB/T 230.1进行。
表4 不同标尺的硬度范围
洛氏硬度标尺 标准块的硬度范围 洛氏硬度标尺 标准块的硬度范围
20HRA~40HRA
45HRA~75HRA
80HRA~88HRA
40HRK~60HRK
65HRK~80HRK
85HRK~100HRK
20HRB~50HRB
60HRB~80HRB
85HRB~100HRB
15N
70HR15N~77HR15N
78HR15N~88HR15N
89HR15N~91HR15N
20HRC~30HRC
35HRC~55HRC
60HRC~70HRC
30N
42HR30N~54HR30N
55HR30N~73HR30N
74HR30N~80HR30N
40HRD~47HRD
55HRD~63HRD
70HRD~77HRD
45N
20HR45N~31HR45N
32HR45N~61HR45N
63HR45N~70HR45N
70HRE~77HRE
84HRE~90HRE
93HRE~100HRE
15T
73HR15T~80HR15T
81HR15T~87HR15T
88HR15T~93HR15T
60HRF~75HRF
80HRF~90HRF
94HRF~100HRF
30T
43HR30T~56HR30T
57HR30T~69HR30T
70HR30T~82HR30T
30HRG~50HRG
55HRG~75HRG
80HRG~94HRG
45T
12HR45T~33HR45T
34HR45T~54HR45T
55HR45T~72HR45T
80HRH~94HRH
96HRH~100HRH
- -
5.3 重复性
5.3.1 将每一标准块上测得的硬度值H1、H2、H3、H4、H5,按从小到大递增的次序排列。
在规定的检验条件下,硬度计的示值重复性r由公式(1)确定:
r=H5-H1 (1)
5个压痕的平均硬度值H按公式(2)计算:
H=H1+H2+H3+H4+H55
(2)
式中:
H1、H2、H3、H4、H5---与5个压痕对应的硬度值。
以百分比表示的硬度计的示值相对重复性rrel按公式(3)计算:
rrel=
H5-H1
c-H
×100 (3)
式中:
c---标尺系数。对于:
● A、C、D、N、T标尺,c=100;
● B、E、F、G、H、K标尺,c=130。
5.3.2 如果被检硬度计的重复性满足表5规定的要求,则认为该硬度计的重复性合格。在图A.1和
图A.2中还示出了硬度计示值重复性r和示值相对重复性rrel的曲线图。
5.4 误差
5.4.1 在规定的检验条件下,硬度计的示值误差E按公式(4)计算:
E=H-Hc (4)
式中:
Hc---所用标准块标定的硬度值。
5.4.2 硬度计的示值误差应符合表5的规定。
表5 允许的硬度计示值重复性和示值误差
洛氏硬度标尺 标准块的硬度范围 示值允许误差洛氏单位 允许的硬度计示值重复性
20HRA~75HRA
>75HRA~88HRA
±2HRA
±1.5HRA
≤2.0%或0.8洛氏单位a
20HRB~45HRB
>45HRB~80HRB
>80HRB~100HRB
±4HRB
±3HRB
±2HRB
≤4.0%或1.2洛氏单位a
C 20HRC~70HRC ±1.5HRC ≤2.0%或0.8洛......
|