| 标准编号 | GB/T 10425-2025 (GB/T10425-2025) | | 中文名称 | 烧结金属摩擦材料 表观硬度的测定 | | 英文名称 | Sintered metal friction materials - Determination of apparent hardness | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H72 | | 国际标准分类 | 77.160 | | 字数估计 | 18,161 | | 发布日期 | 2025-08-01 | | 实施日期 | 2026-02-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 10425-2002 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 10425-2025: 烧结金属摩擦材料 表观硬度的测定
ICS 77.160
CCSH72
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 10425-2002
烧结金属摩擦材料 表观硬度的测定
2025-08-01发布
2026-02-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号和说明 1
5 原理 3
6 仪器设备 5
7 样品 6
8 试验步骤 6
9 试验数据处理 8
10 精度和偏差 8
11 试验报告 8
附录A(资料性) 实验室研究结果概要 10
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T 10425-2002《烧结金属摩擦材料 表观硬度的测定》,与GB/T 10425-2002相
比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 增加了表观洛氏硬度的测定方法,更改了适用范围(见第1章,2002年版的第1章);
b) 增加了“符号和说明”(见第4章);
c) 增加了“原理”(见第5章);
d) 更改了“试验设备”为“仪器设备”,增加了表观布氏硬度和表观洛氏硬度试验所采用的硬度计
和压头的相应要求(见第6章,2002年版的第3章);
e) 更改了“试样制备”为“样品”,删除了“对于带芯板的烧结金属摩擦片,摩擦层厚度应不小于压
痕深度的5倍”,增加了制备样品的具体要求(见第7章,2002年版的4.2);
f) 更改了“试验方法”为“试验步骤”,更改了表1和试验方法内容,增加了表观洛氏硬度试验步骤
内容(见第8章,2002年版的第5章);
g) 删除了“试验结果”(见2002年版的第6章);
h) 增加了“试验数据处理”(见第9章);
i) 增加了“精度和偏差”(见第10章);
j) 更改了“试验报告”(见第11章,2002年版的第7章)。
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专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出并归口。
本文件起草单位:黄石赛福摩擦材料有限公司、杭州前进齿轮箱集团股份有限公司、北京优材百慕
航空器材有限公司、陕西亿创钛锆检测有限公司、西北有色金属研究院。
本文件主要起草人:吕波、许遥、王秀飞、徐鲲、许成法、张雷、李爱君、谈萍。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---1989年首次发布为GB/T 10425-1989,2002年第一次修订;
---本次为第二次修订。
引 言
烧结金属摩擦材料一般具有多孔结构。因此,它们可以被理解为多孔复合材料。由于压痕一般既
包含固相也包含一些孔隙,因此试验测定的是材料的表观硬度。
GB/T 10425-2002对烧结金属摩擦材料表观硬度只推荐了一种布氏硬度测定方法,随着科学技
术的不断发展,新材料、新工艺、新技术对烧结金属摩擦材料硬度的评定也提出了新要求,国际上欧美、
日本等对烧结金属摩擦材料表观硬度采用的是洛氏硬度测试方法。
布氏硬度试验方法是以压痕直径d表征材料的硬度值,优点是适用性强,测试数据稳定,测量精度
高。缺点是试验操作时间长,压痕测量也较费时间,成品检验和薄件试验比较困难。
洛氏硬度试验方法不同点在于:不是测量压痕的直径,而测量压痕的深度,是以深度值h来表征材
料的硬度指标,其操作简便、迅速、工作效率高;由于使用的试验力小,所产生的压痕比布氏硬度试验的
压痕小,因而对制品表面没有明显损伤。
结金属摩擦材料行业标准与国际接轨,同时,本文件的修订也为国内企业与国际企业进行技术交流和合
作提供了共同基础和语言,可推动产业的国际化发展。
本文件规定了测定布氏硬度时采用硬质合金球形压头,布氏硬度符号为 HBW,避免与旧版的符号
HB和用钢球球形压头时使用的符号 HBS相混淆;规定表观洛氏硬度球形压头采用硬质合金球形压
头,因为钢球随着使用逐渐变平的趋势会导致硬度值的测量误差增大。
烧结金属摩擦材料 表观硬度的测定
1 范围
本文件规定了烧结金属摩擦材料表观布氏硬度和表观洛氏硬度(标尺为L、M、R的洛氏硬度和标
尺为15X、15Y的表面洛氏硬度)的测定方法。
本文件适用于厚度不小于0.5mm的烧结金属摩擦材料表观硬度的测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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
GB/T 230.2 金属材料 洛氏硬度试验 第2部分:硬度计及压头的检验与校准
GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 231.2 金属材料 布氏硬度试验 第2部分:硬度计的检验与校准
GB/T 231.4 金属材料 布氏硬度试验 第4部分:硬度值表
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
JJG112 金属洛氏硬度计(A,B,C,D,E,F,G,H,K,N,T标尺)
JJG150 金属布氏硬度计
JJG884 塑料洛氏硬度计
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 符号和说明
4.1 符号、缩写术语和说明
4.1.1 布氏硬度试验的符号、缩写术语和相应的说明见表1。
表1 布氏硬度符号、缩写术语和说明
符号/缩写术语 说 明 单位
D 球直径 mm
F 试验力 N
d 压痕平均直径,d=
d1+d2
mm
表1 布氏硬度符号、缩写术语和说明 (续)
符号/缩写术语 说 明 单位
d1,d2 在两相互垂直方向测量的压痕直径 mm
h 压痕深度,h=
D- D2-d2
mm
HBW
布氏硬度=常数×
试验力
压痕表面积
HBW=0.102×
2F
πD(D- D2-d2)
0.102×F/D2 试验力-球直径平方的比率 N/mm2
注:常数=
gn
9.80665≈0.102
,gn---标准重力加速度。
4.1.2 洛氏硬度试验的符号、缩写术语和相应的说明见表2。
表2 洛氏硬度符号、缩写术语和说明
符号/缩写术语 说 明 单位
F0 初试验力 N
F1 主试验力(总试验力减去初试验力) N
F 总试验力 N
S 给定标尺的标尺常数 mm
N 给定标尺的全量程常数 -
h 卸除主试验力,在初试验力下压痕残留的深度(残余压痕深度) mm
HRL、HRM、HRR 洛氏硬度=N-
S =130-
0.002
HR15X、HR15Y 表面洛氏硬度=N-
S =100-
0.001
4.2 示例
4.2.1 布氏硬度HBW表达方法示例如下。
4.2.2 洛氏硬度HRL、HRM、HRR表达方法示例如下。
4.2.3 表面洛氏硬度HR15X、HR15Y表达方法示例如下。
5 原理
5.1 布氏硬度试验原理
布氏硬度试验方法为在规定的试验力(F)作用下,将规定直径(D)的碳化钨球压头压入试样表
面,经规定的保压时间后,卸除试验力,至少在两个互相垂直的方向测量压痕直径(d),布氏硬度值可通
过压痕直径测量平均值获得。布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。布氏硬度计算公式
及所用符号、含义见表1。
布氏硬度试验原理图见图1。
图1 布氏硬度试验原理图
5.2 洛氏硬度的试验原理
洛氏硬度试验方法为将采用规定直径的碳化钨球压头压入试样表面,在初始试验力F0 作用下,按
规定的保压时间保持初始试验力F0,然后测量压痕的基准深度h0,再按受控的速率增加主试验力
F1,达到总试验力F,并按规定的保压时间保持总试验力,卸除主试验力F1,返回初始试验力F0,按规
定的保压时间保持初始试验力F0,然后测量最终的压痕深度,通过初始试验力F0 下的最终压痕深度和
基准压痕深度的差值h,计算得到洛氏硬度值。洛氏硬度、表面洛氏硬度计算公式及符号、含义见表2。
洛氏硬度 HRL、HRM、HRR试验原理图见图2,表面洛氏硬度 HR15X、HR15Y试验原理图见
图3。
图2 洛氏硬度HRL、HRM、HRR试验原理图
图3 表面洛氏硬度HR15X、HR15Y试验原理图
6 仪器设备
6.1 硬度计
6.1.1 布氏硬度计应符合GB/T 231.2和JJG150的规定。
6.1.2 塑料洛氏硬度计应符合JJG884的规定,表面洛氏硬度计应符合 GB/T 230.2和JJG112的
规定。
6.2 球形压头
6.2.1 布氏硬度计压头为碳化钨合金压头,应符合GB/T 231.2和JJG150的规定。
6.2.2 塑料洛氏硬度计碳化钨球压头应符合JJG884的规定,使用的表面洛氏硬度计碳化钨球压头应
符合GB/T 230.2和JJG112的规定。
7 样品
7.1 样品表面应平坦、光滑、清洁,不应有氧化皮或外来污物,尤其不应有油脂。样品表面应能保证压
痕直径及深度的精确测量,以便获得足够清晰的压痕边缘轮廓,布氏硬度试验样品表面粗糙度参数Ra
不大于1.6μm,洛氏硬度试验样品表面粗糙度Ra不大于0.8μm。
7.2 制备样品时,应使受热或冷加工等因素对样品表面性能的影响减至最小,尤其对压痕深度浅的试
样应特别注意。
7.3 布氏硬度试验样品厚度应不小于压痕深度的8倍;洛氏硬度试验样品厚度应不小于残余压痕深度
的15倍。
8 试验步骤
8.1 试验一般在10℃~35℃的室温下进行,对于温度要求严格的试验,温度为23℃±5℃。
8.2 试验前应按GB/T 231.2、JJG150、GB/T 230.2、JJG112及JJG884的规定核查硬度计和压头的
状况。
8.3 由于烧结金属摩擦材料的表观硬度受密度的影响,而整个零件的密度可能是不同的,为了控制质
量,应在用户和供方协商一致的基础上选取硬度压痕的位置。
8.4 试样应平稳触放在刚性支承物上,并使压头轴线与试样表面垂直,避免试样产生位移。试验过程
中应平稳均匀施加试验力,不得有冲击和振动。
8.5 任一压痕中心距样品边缘距离至少应为压痕平均直径的2.5倍,但不应小于1mm,布氏硬度试验
相邻压痕中心距离至少应为压痕平均直径的3倍。洛氏硬度试验,两相邻压痕中心距离至少应为平均
压痕直径的4倍,但不应小于2mm。
8.6 试验后,样品边缘或其背面若有变形痕迹,则试验无效。此时应选用较小的试验力及相应直径的
球形压头重新试验。
8.7 布氏硬度试验力的选择应保证压痕直径在0.24D~0.6D 之间,应根据样品材质预期硬度值参照
表3选择试验力-压头直径平方的比率(0.102F/D2 比值)、相应直径的压头及试验力。
表3 布氏硬度试验用碳化钨球直径与试验力参数表
硬度符号
碳化钨球直径D
mm
F 与D 相互关系
(0.102F/D2)
试验力F
推荐的硬度范围
HBW
试验力保持时间
HBW10/1000 10 10 9807 31.8~218 30
HBW10/500 10 5 4903 15.9~109 30
HBW10/250 10 2.5 2452 7.96~54.5 30
HBW10/100 10 1 980.7 3.18~21.8 30
表3 布氏硬度试验用碳化钨球直径与试验力参数表 (续)
硬度符号
碳化钨球直径D
mm
F 与D 相互关系
(0.102F/D2)
试验力F
推荐的硬度范围
HBW
试验力保持时间
HBW5/250 5 10 2452 31.8~218 30
HBW5/125 5 5 1226 15.9~109 30
HBW5/62.5 5 2.5 612.9 7.96~54.5 30
HBW5/25 5 1 245.2 3.18~21.8 30
HBW2.5/62.5 2.5 10 612.9 31.8~218 30
HBW2.5/31.25 2.5 5 306.5 15.9~109 30
HBW2.5/15.625 2.5 2.5 153.2 7.96~54.5 30
HBW2.5/6.25 2.5 1 61.29 3.18~21.8 30
HBW1/10 1 10 98.07 31.8~218 30
HBW1/5 1 5 49.03 15.9~109 30
HBW1/2.5 1 2.5 24.52 7.96~54.5 30
HBW1/1 1 1 9.807 3.18~21.8 30
8.8 布氏硬度试验只有当试验力-压头直径平方的比率(0.102F/D2 比值)保持不变时,才能对相同材
料获得等效的硬度值。对于在相同测试材料上进行的布氏硬度试验,如果采用不同试验力-压头直径
平方的比率(0.102F/D2 比值),将产生不同的布氏硬度值,但两者可以等效。
8.9 洛氏硬度试验选择 HRL、HRM、HRR标尺时,应根据样品材质预期硬度值参照表4选择相应直
径的压头及试验力。
表4 洛氏硬度试验用碳化钨球直径与试验力参数表
初试验力F0
主试验力F1
总试验力F
压头直径D
mm
标尺
试验力保持时间
98.07 490.3 588.4 6.350 HRL 30
98.07 882.6 980.7 6.350 HRM 30
98.07 490.3 588.4 12.70 HRR 30
8.10 表面洛氏硬度试验选择HR15X、HR15Y标尺时,应根据样品材质预期硬度值参照表5选择相应
直径的压头及试验力。
表5 表面洛氏硬度试验用碳化钨球直径与试验力参数表
初试验力F0
主试验力F1
总试验力F
压头直径D
mm
标尺
试验力保持时间
29.42 117.68 147.1 6.35 HR15X 30
29.42 117.68 147.1 12.7 HR15Y 30
8.11 烧结金属摩擦材料是一种具有多孔结构的复合材料,在进行表观硬度试验时,当试验力施加之
后,材料显示过量的塑性流动,此时压头将渗入材料中,产生压痕蠕变,因此材料的硬度测试可能需要更
长的作用力保持时间,该时间应在产品规范中规定。布氏硬度试验力保持时间见表3。洛氏硬度试验
作用力保持时间见表4、表5,当采用延长的作用力保持时间时,应记录保持时间,并与试验结果一起报
告(见第11章)。
8.12 硬度测定点的数量为4个,当样品面积较小时,应和用户约定测定点数量,但测定点应均布在整
个样品表面。
9 试验数据处理
9.1 布氏硬度
布氏硬度试验应在两相互垂直方向测量压痕直径,用其算术平均值计算压痕平均直径后,利用表1
给出的公式计算样品的布氏硬度值;或按GB/T 231.4规定的对应压痕直径直接查得布氏硬度值。
9.2 洛氏硬度
HRL、HRM、HRR、HR15X、HR15Y标尺的洛氏硬度值按表2给出的对应公式计算。压痕深度测
量是采用自动计算从而显示对应洛氏硬度值。
9.3 数值修约
根据测量出的4个硬度值,计算出算术平均值,计算结果按GB/T 8170进行修约,保留三位有效
数字。
10 精度和偏差
10.1 本试验方法的精度是基于2024年进行的一项多实验室的试验方法研究结果。5个实验室均试验
了烧结金属摩擦材料布氏硬度HBW;洛氏硬度HRR、HRL、HRM;表面洛氏硬度 HR15X、HR15Y;对
于硬度的不同等级,总共对3种不同材料进行了分析试验,每次分析都重复了3次,精度和偏差研究结
果见附录A中的表A.1。
10.2 重复性---在同一实验室获得的两个试验结果,若相差超过材料的重复性限r值,则应被认为是
不等效的;r值间接代表在相同材料上、由相同操作者在同一天同一个实验室使用同一台设备获得的试
验结果的临界差值。
10.3 再现性---若两个试验结果相差超过材料的再现性限R 值,则应被认为是不等效的;R 值间接
代表了在相同材料上,由不同操作者在不同实验室使用不同设备获得的试验结果的临界差值。
10.4 按照10.2及10.3声明进行的判断大约有95%正确的概率。
10.5 偏差---在进行该研究时,没有可接受的参考资料以适于确定该试验方法的偏差,因此没有关于
偏差的说明。
11 试验报告
除非另有规定,试验报告应至少包括以下内容:
a) 本文件的编号;
b) 有关样品的详细描述;
c) 硬度计类型;
d) 试验条件;
e) 试验结果;
f) 文件规定之外的操作或可选操作;
g) 如果总试验力的保持时间超出GB/T 230.1和GB/T 231.1规定之外时,应注明总试验力的保
持时间;
h) 可能影响试验结果的任何细节。
附 录 A
(资料性)
实验室研究结果概要
表A.1 精度和偏差研究结果
实验室
名称
试块 硬度标尺 X
平均值
SX/
平均值
偏差
Sr/
重复性
限标准差
SR/
再现性
限标准差
r/
重复性限
R/
再现性限
A实验室
B实验室
C实验室
D实验室
E实验室
1# HBW2.5/31.25
17.19
19.16
13.40
0.46
0.25
0.46
0.43
0.64
A实验室
B实验室
C实验室
D实验室
E实验室
1# HBW5/62.5
14.73
15.11
13.44
13.19
0.72
0.83
0.69
0.63
0.67 1.11 1.88 3.11
A实验室
B实验室
C实验室
D实验室
E实验室
1# HRL
31.64
34.83
30.44
27.35
2.63
4.60
5.22
4.51
4.51 5.05 12.62 14.14
A实验室
B实验室
C实验室
D实验室
E实验室
1# HRR
64.79
66.71
62.64
62.06
3.36
3.90
3.57
3.59
3.47 3.98 9.72 11.13
A实验室
B实验室
C实验室
D实验室
E实验室
3# HRM
91.78
91.53
92.31
90.66
3.79
3.49
2.54
3.60
3.42 3.31 9.59 9.26
表A.1 精度和偏差研究结果 (续)
实验室
名称
试块 硬度标尺 X
平均值
SX/
平均值
偏差
Sr/
重复性
限标准差
SR/
再现性
限标准差
r/
重复性限
R/
再现性限
A实验室
B实验室
C实验室
D实验室
E实验室
1# 15X
48.58
40.52
34.35
34.72
1.86
2.97
4.36
3.35
3.09 6.76 8.65 18.93
A实验室
B实验室
C实验室
D实验室
E实验室
1# 15Y
67.81
58.01
53.81
53.15
4.15
3.34
3.18
3.56
3.39 7.03 9.50 19.68
A实验室
B实验室
C实验室
D实验室
E实验室
2# HBW2.5/31.25
25.57
28.97
23.76
1.96
0.77
0.74
1.02
1.40
A实验室
B实验室
C实验室
D实验室
E实验室
2# HBW5/62.5
22.29
25.66
22.96
22.90
0.99
0.90
......
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