Щодо вимірювань на опуклих циліндричних поверхнях і сферичних поверхнях, використовують поправки, наведені в додатку С (таблиці С.1, С.2, С.З або С.4) та в додатку D (таблиця D.1).
За відсутності поправок для вимірювання угнутих поверхонь вимірювання на таких поверхнях проводять відповідно до спеціальної угоди.
ВИПРОБОВУВАННЯ
Вимірювання зазвичай проводять за температури навколишнього середовища у межах від 10 °С до 35 °С. Але оскільки коливання температури може впливати на результати, то під час визначання твердості за Роквеллом можливо використовувати температурний контроль у більш вузькому діапазоні.
Примітка. Температура випробного матеріалу та температура приладу для вимірювання можуть впливати на результати вимірювання, тому треба вилучити можливість негативного впливу температури на вимірювання твердості.
Перед випробуванням зразок поміщають на жорстку опору й утримують так, щоб поверхня, на якій вимірюють твердість, була розташована в площині, нормальній до осі індентора та осі прикладання зусилля, при цьому щоб була вилучена можливість зміщення зразка. Якщо використовують захватний пристрій, то він має відповідати вимогам розділу З ISO 6508-2.
Перед початком проведення серії вимірювань або коли з часу останнього вимірювання пройшло більше ніж 24 год, а також після кожного зняття або заміни індентора чи опори зразка перевіряють, щоб індентор і опора зразка були правильно встановлені у приладі. Перші два вимірювання після такої заміни не враховують.
Вироби циліндричної форми повинні відповідним чином утримуватися, наприклад, у V-подібних блоках зі сталі, яка має твердість за Роквеллом як мінімум 60 HRC. Особливу увагу приділяють точності посадки, затисканню та центруванню індентора, зразка, центрувальних V-подібних блоків та затисканню зразка у приладі для вимірювання, оскільки будь-яке порушення перпендикулярності може призвести до неправильних результатів.
Підводять індентор до контакту з поверхнею зразка і прикладають попереднє зусилля Fo без удару, вібрації або коливання. Тривалість дії попереднього зусилля FQ не повинно перевищувати 3 с.
Примітка. Для приладу з електронним керуванням вимірювання час прикладання попереднього зусилля (Та) і тривалість дії попереднього зусилля (Трп) визначають за такою формулою:
р _ТаІ2 + Трт - З С,
де Тр —загальний час дії попереднього зусилля;
Та —час прикладання попереднього зусилля;
Трт —тривалість дії попереднього зусилля.
Установлюють вимірювальну систему в початкове положення та без удару, вібрації або коливання збільшують зусилля з Fo до F за не менше ніж 1 с і не більше ніж 8 с.
Примітка. У звичайній практиці час між Fo і F становить від 2 с до 3 с за твердістю зразка приблизно 60 HRC. Щодо шкал Роквелла N і Т, рекомендовано, щоб цей час був від 1 с до 1,5 с за твердістю зразка приблизно 78 HR30N.
Загальне зусилля F треба зберігати впродовж (4 ± 2) с. Знімають додаткове зусилля F^ і залишають попереднє зусилля Fo, після короткочасного стабілізування знімають кінцеві покази.
Як виняток, для випробних матеріалів із надмірною пластичністю (під час нанесення відбитка) під час прикладання загального зусилля треба передбачити спеціальні заходи, оскільки індентор буде продовжувати заглиблюватись. Якщо для матеріалів вимагають тривалість дії загального зусилля, яка перевищує 6 с, дозволені стандартом, цю вимогу має бути відображено в технічних умовах на вироби. У таких випадках у протоколі випробування має бути наведено фактично збільшену тривалість дії загального зусилля (наприклад 65HRFW, 10 с).
Число твердості за Роквеллом визначають за постійної глибини відбитка h за формулами, наведеними у таблиці 2, і звичайно зчитують безпосередньо з вимірювальної системи. Визначення числа твердості за Роквеллом подано на рисунку 1.
Національна примітка
Кількість відбитків під час вимірювання твердості, спосіб обробляння та результати вимірювання вказують у нормативно- технічній документації на металопродукцію. У разі відсутності таких вказівок треба наносити не менше ніж 3 відбитки. За результат вимірювання вважають середнє арифметичне значення з розрахованих значень твердості.Прилад для вимірювання під час роботи повинен бути захищений від ударів та вібрації.
Відстань між центрами двох сусідніх відбитків повинна бути не менше ніж чотири діаметри відбитка (але не менше ніж 2 мм).
Відстань між центром будь-якого відбитка та крайкою зразка повинна бути не менше двох з половиною діаметрів відбитка (але не менше ніж 1 мм).
ПОХИБКА РЕЗУЛЬТАТІВ
Все оцінювання похибки треба проводити згідно з «Настановою щодо визначання похибки вимірювання» [3].
Незалежно від типу джерела є два шляхи визначання похибки:
перший оснований на оцінюванні всіх релевантних джерел, які були під час прямої повірки. Як посиланням, можна користуватися настановою [4];
другий оснований на непрямій повірці з використанням стандартного зразка твердості (абревіатура CRM означає сертифікований еталонний матеріал, див. [2]—[5] у бібліографії). Настанову щодо визначання наведено у додатку G.
Не завжди є можливість кількісної оцінки всіх джерел похибки. У таких випадках оцінку стандартної похибки типу А можна отримати зі статистичного аналізу серії відбитків на зразку. Треба пам’ятати, що, підводячи підсумки щодо стандартних похибок А і В, не можна припускати подвійного врахування джерел похибок (див. розділ 4 у GUM: 1993).
ПРОТОКОЛ ВИПРОБУВАННЯ
Протокол випробування має містити таку інформацію:
посилання на цей стандарт;
ідентифікацію випробного зразка;
температуру випробування, якщо вона не в межах від 10 °С до 35 °С;
отриманий результат (див. передостанній пункт цього розділу);
додаткові вимоги, які належать до сфери застосування цього стандарту;
деталі будь-яких подій, які могли вплинути на результат (див. примітку);
д) фактичну збільшену тривалість дії загального зусилля, якщо вона перевищує 6 с, які дозволені стандартом.
Не існує загальної методики точного переведення твердості за Роквеллом у інші шкали твердості або в міцність під час розтягування. Тому треба уникати такого переведення, якщо неможливо отримати надійну базу для переведення за допомогою порівняльних випробувань.
Примітка. Існують відомості про те, що деякі матеріали можуть бути чутливими до швидкості деформування, яка спричиняє невеликі змінення значень напруження пластичної плинності. Відповідний вплив на зупинку створення відбитка може спричинити змінення значення твердості.
ДОДАТОК А
(обов'язковий)
СТАНДАРТНІ МЕТОДИКИ HR30Tm ТА HR15Tm ВИЗНАЧЕННЯ
ТВЕРДОСТІ ВИРОБІВ МАЛОЇ ТОВЩИНИ
А.1 Загальне положення
Ці випробування проводять за умов, які подібні умовам проведення випробувань HR30T або HR15T, описаним у цьому стандарті, але за узгодженням допускають появу відбитка на зворотній стороні випробного зразка (що не дозволено у випробуваннях HRT).
Це випробування з відповідною похибкою можна використовувати для виробів завтовшки менше ніж 0,6 мм, аж до мінімальної товщини, яка вказана у стандартах на вироби з максимальною твердістю за Роквеллом 80HR30T (відповідно 90HR15T). У стандарті на виріб вказують, коли треба застосувати стандартні вимірювання твердості HR30Tm або HR15Tm.
Додатково до вимог, викладених у цьому стандарті, треба виконувати такі вимоги.A.2 Опора під випробний зразок
Опора під зразок має містити поліровану і гладку алмазну пластинку діаметром приблизно 4,5 мм. Цю опорну поверхню має бути центровано до осі індентора і вона має бути перпендикулярна до неї. Треба контролювати правильність її встановлення на опорі приладу.
А.З Готування випробного зразка
Якщо вимагають зняття шару матеріалу зі зразка, це треба робити так, щоб не змінити стан основного металу, наприклад, нагріванням або наклепом. Основний метал не повинен бути тоншим за мінімально допустиму товщину.
А.4 Положення випробного зразка
Відстань між центрами двох сусідніх відбитків та між центром будь-якого відбитка і крайкою зразка має бути як мінімум 5 мм, якщо не вимагають інше.
ДОДАТОК В
МІНІМАЛЬНА ТОВЩИНА ВИПРОБНОГО ЗРАЗКА
ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ ЗА РОКВЕЛЛОМ
Мінімальну товщину випробного зразка або випробувального шару наведено на рисунках В.1, В.2 і В.З.
Умовні познаки:
X — твердість за Роквеллом;
У — мінімальна товщина випробного зразка, мм.
Рисунок В.1 — Вимірювання твердості з конічним алмазним індентором
(шкали А, С і D)
Умовні познаки:
X— твердість за Роквеллом;
Y— мінімальна товщина випробного зразка, мм.
Рисунок В.2 — Вимірювання твердості з конічним алмазним індентором (шкали В, Е, F, G, Н і К)
Умовні познаки:
X—твердість за Роквеллом;
V — мінімальна товщина випробного зразка, мм.
Рисунок В.З — Вимірювання твердості з конічним алмазним індентором
(шкали N і Т)
ДОДАТОК С
ПОПРАВКИ, ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬ ДО ЗНАЧЕНЬ ТВЕРДОСТІ ЗА РОКВЕЛЛОМ,
ЩО ОТРИМАНІ НА ОПУКЛИХ ЦИЛІНДРИЧНИХ ПОВЕРХНЯХ
Для вимірювання твердості на опуклих циліндричних поверхнях використовують поправки, наведені у таблицях С.1, С.2, С.З або С 4.
Таблиця С.1 — Вимірювання твердості з конічним алмазним індентором (шкали А, С, D)
|
Покази твердості за Роквеллом |
Радіус кривизни, мм |
||||||||
|
3 |
5 |
6,5 |
8 |
9,5 |
11 |
12,5 |
16 |
19 |
|
|
20 |
|
|
|
2,5 |
2,0 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
|
25 |
|
|
3,0 |
2,5 |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
ЗО |
|
|
2,5 |
2,0 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
|
35 |
|
3,0 |
2,0 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
1.0 |
0,5 |
0,5 |
|
40 |
|
2,5 |
2,0 |
1,5 |
1.0 |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
|
45 |
3,0 |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
50 |
2,5 |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
1.0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
55 |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0 |
|
60 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0 |
0 |
|
65 |
1,5 |
1,0 |
1.0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0 |
0 |
|
70 |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0 |
0 |
|
75 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0 |
0 |
0 |
|
80 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
85 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
90 |
0,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Примітка. Поправки більше ніж З HRA, HRC і HRD вважають недопустимими і тому не долучені в таблицю.
Таблиця С.2 — Вимірювання твердості з кульковим індентором 1,5875 мм (шкали В, F, G)
|
Покази твердості за Роквеллом |
Радіус кривизни, мм |
||||||
|
з |
5 |
6.5 |
8 |
9,5 |
11 |
12,5 |
|
|
20 |
|
|
|
4,5 |
4,0 |
3,5 |
3,0 |
|
ЗО |
|
|
5,0 |
4,5 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
|
40 |
|
|
4,5 |
4,0 |
3,0 |
2,5 |
2,5 |
|
50 |
|
|
4,0 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
|
60 |
|
5,0 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
2,0 |
|
70 |
|
4,0 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
2,0 |
1,5 |
|
80 |
5,0 |
3,5 |
2,5 |
2,0 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
90 |
4,0 |
3,0 |
2,0 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
|
100 |
3,5 |
2,5 |
1,5 |
1.5 |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
