Решение для управления процессами
производственной безопасности

     
     ГОСТ Р ИСО 6507-1-2007

Группа Т62.2

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Металлы и сплавы

ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ ПО ВИККЕРСУ

Часть 1

Метод измерения

Metals and alloys. Vickers hardness test. Part 1. Test method



ОКС 17.020

ОКСТУ 0008

Дата введения 2008-08-01

     

Предисловие


Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

    Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2007 г. N 336-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 6507-1:2005 "Материалы металлические. Определение твердости по Виккерсу. Часть 1. Метод испытания" (ISO 6507-1:2005 "Metallic materials - Vickers hardness test - Part 1: Test method").

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5)

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении Е

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения


Настоящий стандарт распространяется на метод измерения твердости металлов и сплавов по шкалам Виккерса, а также тонких поверхностных слоев и покрытий при испытательных нагрузках от 0,09807 до 980,7 Н и длин диагоналей отпечатков от 0,020 до 1,400 мм.

В зависимости от величины нагрузки при измерении твердости по шкалам Виккерса различают три диапазона. Зависимость применяемых групп шкал Виккерса от величины нагрузки приведена в таблице 1.


Таблица 1

Нагрузка , Н

Обозначение диапазонов шкал твердости

Используемые термины

49,03 и более

HV 5 и выше

Твердость по шкале Виккерса

От 1,961 до 49,03

От HV 0,2 до HV 5

Твердость по шкале Виккерса с малой нагрузкой

От 0,09807 до 1,961

От HV 0,01 до HV 0,2

Микротвердость

          

Примечание 1 - Для отпечатков с длиной диагонали менее 0,02 мм имеет место значительный рост неопределенности результата измерений.

Примечание 2 - Обычно уменьшение нагрузки при измерениях приводит к росту размаха результатов измерений. Это в большей степени проявляется при измерениях твердости с малой нагрузкой и микротвердости, при которых возрастает роль принципиальных ограничений на точность измерения длины диагоналей отпечатка. При измерениях микротвердости маловероятно, что погрешность определения средней длины диагоналей отпечатка будет меньше чем ±0,001 мм (см. [2]-[5]).

     2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

ИСО 6507-2:2005 Материалы металлические. Определение твердости по Виккерсу. Часть 2. Поверка и калибровка испытательных машин

ИСО 6507-3:2005 Материалы металлические. Определение твердости по Виккерсу. Часть 3. Калибровка контрольных образцов

ИСО 6507-4:2005 Материалы металлические. Определение твердости по Виккерсу. Часть 4. Таблицы определения твердости

     3 Метод измерения

3.1 При измерении твердости и микротвердости по Виккерсу алмазный наконечник в форме правильной четырехгранной пирамиды с углом между противоположными гранями при вершине вдавливается в поверхность испытуемого образца под действием нагрузки (статической силы) . Схема приложения нагрузки приведена на рисунке 1. Нагрузку прикладывают перпендикулярно к поверхности испытуемого образца. После снятия нагрузки измеряют длины диагоналей отпечатка и .


Рисунок 1 - Схема приложения нагрузки



Твердость по Виккерсу пропорциональна частному от деления нагрузки на площадь боковой поверхности отпечатка. Площадь боковой поверхности рассчитывают по длинам диагоналей, допуская, что отпечаток имеет форму правильной пирамиды, имеющей в основании квадрат, и с углом при вершине, совпадающим с углом при вершине у наконечника.

     4 Определения и обозначения

4.1 На рисунке 1 и в таблице 2 приводятся основные определения и обозначения, используемые при измерении твердости по шкалам Виккерса.


Таблица 2

Обозначение

Определение


Угол между противоположными гранями на вершине пирамидального наконечника (136°)


Нагрузка (статическая сила), используемая при измерении, Н


Среднеарифметическое значение двух длин диагоналей и (рисунок 1), мм

HV


Примечание - Константа, где ускорение свободного падения 9,80665.



Число твердости по Виккерсу HV определяют по формуле

,                                                    (1)


где 0,1891 - постоянная;

- нагрузка, используемая при измерении, Н;

- среднеарифметическое значение длин диагоналей и , мм.

4.2 Обозначения чисел твердости Виккерса - HV.

    Пример

          

Примечание - Первоначально нагрузка выражалась в килограммах силы (кгс). В настоящее время испытательную нагрузку принято выражать в ньютонах, однако принятые ранее обозначения шкал твердости Виккерса не меняются. Например, в документах вместо 30 кгс надо использовать 294,2 Н.

     5 Твердомеры

5.1 Твердомеры должны обеспечивать предписанные нагрузки или нагрузки из требуемого диапазона по ИСО 6507-2.

5.2 Пирамидальный наконечник в форме правильной четырехгранной пирамиды должен удовлетворять требованиям ИСО 6507-2.

5.3 Измерительное устройство - в соответствии с ИСО 6507-2.

Примечание - Процедура, которую можно использовать для периодического контроля твердомера, изложена в приложении D.

     6 Требования к объектам измерений

6.1 Измерения должны проводиться на плоской, гладкой, свободной от посторонних веществ и включений поверхности. Поверхность после окончательной обработки должна обеспечивать точное измерение длины диагоналей отпечатков.

6.2 При подготовке поверхности образца следует исключить, по возможности, изменение его твердости от нагрева или охлаждения.

Отпечатки микротвердости Виккерса имеют небольшую глубину, поэтому подготовку поверхности следует проводить с особой осторожностью. Рекомендуется использовать полировку или электрополировку в зависимости от свойств материала.

6.3 Толщина испытуемого образца или покрытия должна быть в 1,5 раза больше средней длины диагоналей отпечатка (приложение А). Не допускается видимая деформация обратной поверхности испытуемых образцов.

6.4 Для образцов с криволинейной поверхностью в приложении В приведены таблицы поправочных коэффициентов.

6.5 На опорной поверхности образца не должно быть видимых повреждений. Образец во время измерения твердости не должен прогибаться или пружинить. Образец должен лежать на подставке устойчиво, чтобы избежать его смещения при измерении твердости.

     7 Измерение твердости

7.1 Измерение твердости можно проводить при температуре окружающей среды от 10 °С до 35 °С. Измерения проводят при температуре (23±5) °С, если температуру можно контролировать.

   7.2 Рекомендуется использовать испытательные нагрузки по таблице 3.


Таблица 3

Обозначение шкалы твердости

Номинальное значение нагрузки , Н

HV 5

49,03

HV 10

98,07

HV 20

196,1

HV 30

294,2

HV 50

490,3

HV 100

980,7

HV 0,2

1,961

HV 0,3

2,942

HV 0,5

4,903

HV 1

9,807

HV 2

19,61

HV 3

29,42

HV 0,01

0,09807

HV 0,015

0,1471

HV 0,02

0,1961

HV 0,025

0,2452

HV 0,05

0,4903

HV 0,1

0,9807

Примечание - При необходимости могут использоваться и другие нагрузки, например HV 2,5 (24,52 Н), и нагрузки больше 980,7 Н.