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| 标准编号 | GB/T 230.3-2022 (GB/T230.3-2022) | | 中文名称 | 金属材料 洛氏硬度试验 第3部分：标准硬度块的标定 | | 英文名称 | Metallic materials - Rockwell hardness test - Part 3: Calibration of reference blocks | | 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 | 18,165 | | 发布日期 | 2022-07-11 | | 实施日期 | 2023-02-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 230.3-2012 | GB/T 230.3-2022: 金属材料 洛氏硬度试验 第3部分：标准硬度块的标定
GB/T 230.3-2022 英文名称: Metallic materials - Rockwell hardness test - Part 3: Calibration of reference blocks
ICS 19.060;77.040.10
CCSN71
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 230.3-2012
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了按GB/T 230.2-2022对洛氏硬度计进行间接和日常检验所用标准硬度块(以下简
称标准块)的标定方法。
值得注意的是,碳化钨合金球压头被视为标准型洛氏硬度压头。仅在满足GB/T 230.1-2018附
录A要求的情况下方可使用钢球压头。
本文件适用于洛氏硬度标准硬度块的标定。
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 230.1-2018 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法(ISO 6508-1:2016,MOD)
GB/T 230.2-2022 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
(ISO 6508-2:2015,MOD)
JJG144 标准测力仪
4 标准块的制造
4.1 标准块应专门制造。应重视制造标准块所使用的工艺过程,以使标准块获得必要的均质性、组织
稳定性和表面硬度的均匀性。
4.2 每个标准块的厚度应不小于6mm。为将随着压痕数量增多而使硬度变化的影响降至最小,宜使
用更厚的标准块。
4.3 标准块应无磁性。如果采用钢制标准块,制造者宜确保标准块在制造工艺过程结束时(标定前)已
经进行过退磁处理。
4.4 标准块的表面平面度不应超过0.01mm,标准块的支承面应无凸起现象。标准块的平行度应小于
或等于0.02mm/50mm。
4.5 标准块的试验面和支承面不应有影响压痕测量的诸如凹痕、划痕、氧化皮等缺陷。试验面表面粗
糙度参数Ra的最大允许值为0.0003mm;支承面表面粗糙度参数Ra最大允许值为0.0008mm,取
样长度l=0.80mm(见GB/T 3505-2009的3.1.9)。
4.6 为能查验以后是否从标准块上去除任何材料,应在标准块上标注其标定时的厚度,准确到0.1mm,或
应在其试验表面上做出鉴别标记。
5 标准机和标准压头
5.1 概述
5.1.1 标准机和标准压头的校准和检验应在(23±5)℃的温度下进行。
5.1.2 用于校准的仪器应溯源到国家基准。
5.2 标准机
5.2.1 标准机除应满足GB/T 230.2-2022第4章中规定的一般要求外,还应满足5.2.2、5.2.3、5.2.4、
5.2.5和5.2.6的要求。
5.2.2 应对标准机进行直接检验,检验周期不应超过12个月。直接检验包括以下方面的校准和检验:
a) 试验力;
b) 压痕深度测量系统;
c) 试验循环时间;如果此项检测不可能实现,至少要检测力对时间的特性。
5.2.3 试验力应用符合JJG144规定的0.03级或优于0.03级的标准测力仪进行检测,同时检测可逆
性;也可采用具有相同准确度或优于该准确度的其他方法进行检测。
应可获得证据证明在进行过一次加卸载荷后,在1s~30s的周期内标准测力仪的输出变化不超过
0.1%。
5.2.4 应测量每个试验力,试验力的最大允许误差:对于初试验力F0 应为其标称值的±0.2%;对于总
试验力F 应为其标称值的±0.1%。
5.2.5 在测量系统工作范围内采用95%的置信度时,测量系统分辨力应为0.1μm1
),其扩展不确定度
应小于0.2μm。
1) ISO 6508-3:2015原文中测量系统分辨力的指标前带有“±”号,本文件将其删除。
5.2.6 试验循环时间应与第6章规定的试验循环时间一致,其误差的最大允许值为±0.5s。
5.3 标准金刚石圆锥压头
5.3.1 标准金刚石圆锥压头的几何形状和性能按如下规定进行标定:应在第一次使用前以及不超过
5年的周期进行几何形状的直接检测。应在第一次使用前以及不超过12个月的周期进行5.3.3规定的
压头性能的检验。
5.3.2 金刚石圆锥压头应至少在8个彼此等间隔的轴向截面(例如,8个横截面在0°、22.5°、45°、67.5°、
90°、112.5°、135°、157.5°处间隔大约22.5°)上进行测量,同时应满足以下要求。
a) 锥角应在结合处附近进行测量。金刚石圆锥顶角的平均角度应为(120±0.1)°,在每个测量轴
向截面内,顶角应为(120±0.17)°。
b) 在最小长度0.4mm 内,邻近结合处的金刚石圆锥母线的直线度的平均偏差应不超过
0.0005mm。在每个测量截面内,偏差应不超过0.0007mm。
c) 金刚石球面顶端的半径应在结合处附近进行测量。顶端的平均半径应为(0.200±0.005)mm。
在每个测量截面内,半径应在(0.200±0.007)mm 以内,同时相对于某一真实直径的局部偏差
不应超过0.002mm。
注:金刚石圆锥压头的顶端通常不是真正的球面,其表面的半径通常会发生变化。根据金刚石相对于压头轴的结
晶取向,金刚石趋于更容易或更难在尖端抛光,从而在中心压头轴区域产生更加平坦或锋利的表面。通过测量
不同宽度的多个测量窗,可以更好地评价金刚石顶端的球形度。测量窗由与压头轴线垂直的测量宽度界定。
d) 圆锥体和球头的表面应沿切向平滑过渡。球面顶端和金刚石锥体过渡的位置将根据球头半径
和锥角的大小而变化。理想情况下,完美的压头几何形状结合点位于距垂直于压头轴线方向
100μm 处。为了避免在测量尖端半径和锥角时包含过渡区域,应忽略金刚石表面90μm到
110μm之间的部分。
e) 金刚石锥体轴线与压头支架(垂直于支撑面)轴线的倾斜角应在0.3°之内。
5.3.3 标准金刚石圆锥压头的性能应通过与符合附录C要求的参考金刚石压头进行比较试验加以验证。
标准金刚石圆锥压头可用于常规或(和)表面洛氏金刚石硬度标尺。用于验证试验的标准块应符合第3章
的要求,并在表1、表2、表3或表4中给出的硬度值进行验证。试验应按照GB/T 230.1-2018进行。
注:表2内给出的备用硬度水平用于已按其他国际标准标定过的压头。相信按表1或表2进行的标定将获得等效
结果。
对于每个标准块,用待标定的标准金刚石圆锥压头压出3个压痕取得的平均硬度值与用一个基准
金刚石圆锥压头取得的3个压痕的平均硬度值相差应不大于±0.4洛氏单位。采用待检验的标定金刚
石圆锥压头来制作的压痕和采用基准金刚石压头来制作的压痕宜是一一相邻的。
6 标定程序
6.1 标准块应在(23±5)℃温度范围内,按GB/T 230.1-2018规定的一般试验方法,使用第5章描述
的标准机进行标定。
在标定期间,温度的波动不宜超过1℃。
6.2 压头接近标准块表面时的速度不应超过1mm/s。
对无阻尼系统,压头接近标准块表面时的速度不宜超过0.3mm/s。
6.3 使压头与标准块试验面接触,然后施加初试验力F0,加载时应无冲击、振动、摆动或过载。初试验
力F0 的施加时间Ta不应超过2s。
6.4 使测量系统处于其基准位置,在无冲击、振动、摆动或过载前提下,施加主试验F1。对常规洛氏标
尺试验,在7+1-6s内施加主试验F1。对所有HRN和 HRTW 表面洛氏标尺,在≤4s内施加主试验力
F1。在形成压痕的最后阶段(大约在0.8F~0.99F 范围之内),压入速度宜在0.015mm/s~0.04mm/s
之间。
6.5 总试验力F 的保持时间应等于(5±1)s。
6.6 在卸除主试验力F1 且恢复到初试验力F0 后(4±1)s读取最后读数。
7 压痕数目
在每个标准块的整个试验面上应均匀分布地压出至少5个压痕。测得硬度值的算术平均值即标
定为标准块的硬度值。
为了减小测量不确定度,压痕的数目宜多于5个。
8 硬度均匀度
8.1 对每个标准硬度块,将H1,H2,H3,H4,,Hn 定义为按数值递增顺序排列的硬度测量值。
a 应取两个量值中的较大者。
8.3 应计算标准硬度块测量不确定度。附录C给出了一个测量不确定度评定方法示例。
9 标识
9.1 每个标准硬度块应标记下列内容:
a) 标定时测得的硬度值的算术平均值,如66.3HRC;
b) 供应商或制造......
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