НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
МАТЕРІАЛИ МЕТАЛЕВІ
Визначення твердості за Вїккерсом
Частина 1. Метод випробування
(ISO 6507-1:2005, IDT)
Д
БЗ № 6-2007/129
СТУ ISO 6507-1:2007Видання офіційне
Київ
ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ
201
0ПЕРЕДМОВА
ВНЕСЕНО: Технічний комітет стандартизації «Стандартизація методів контролю механічних, металографічних та корозійних властивостей металопродукції» (ТК 81)
ПЕРЕКЛАД ТА НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: В. Вахрушева, д-р техн, наук; Л. Левченко; О. Малиш; Н. Ярошенко
НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Держспоживстандарту України від 5 липня 2007 р. № 143 з 2009-01-01
З Національний стандарт відповідає ISO 6507-1:2005 Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method (Металеві матеріали. Визначання твердості за Віккерсом. Частина 1. Метод випробовування)
Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)
Переклад з англійської (еп)
4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ
Право власності на цей документ належить державі.
Відтворювати, тиражувати і розповсюджувати його повністю чи частково
на будь-яких носіях інформації без офіційного дозволу заборонено.
Стосовно врегулювання прав власності треба звертатися до Держспоживстандарту України
Держспоживстандарт України, 2010
ЗМІСТ
с.
Національний вступ IV
Сфера застосування 1
Нормативні посилання 1
Суть методу 2
Символи та пояснення символів 2
Прилад для випробовування 2
Випробний зразок З
Проведення випробовування З
Похибка результатів 4
Протокол випробування 4
Додаток А Мінімальна товщина зразка відносно зусилля і твердості 5
Додаток В Таблиці поправкових коефіцієнтів для випробовування на кривих поверхнях 7
Додаток С Методика періодичного перевіряння прилада користувачем 10
Додаток D Похибка виміряної величини твердості 10
Бібліографія 15НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП
Цей стандарт є тотожний переклад ISO 6507-1:2005 Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method (Металеві матеріали. Визначання твердості за Віккерсом. Частина 1. Метод випробовування).
Технічний комітет, відповідальний за цей стандарт в Україні, — ТК 81 «Стандартизація методів контролю механічних, металографічних та корозійних властивостей металопродукції».
Стандарт містить вимоги, які відповідають чинному законодавству України.
До стандарту внесено такі редакційні зміни:
структурні елементи стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Національний вступ» та «Бібліографію» — оформлено згідно з вимогами комплексу стандартів «Національна стандартизація»;
у розділах «Нормативні посилання» та «Бібліографія» наведено «Національне пояснення», виділене у тексті рамкою;
з «Передмови» до ISO 6507-1:2005 взято те, що безпосередньо стосується цього стандарту;
познаки одиниць виміру фізичних величин відповідають комплексу стандартів ДСТУ 3651-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин;
слова «ця частина стандарту» замінено на «цей стандарт».
Копії нормативних документів, на які є посилання в цьому стандарті, можна отримати в Головному фонді нормативних документів.
ПЕРЕДМОВА ДО ISO 6507-1:2005
ISO 6507 складається з таких частин під загальною назвою «Металеві матеріали. Визначання твердості за Віккерсом»:
Частина 1: Метод випробовування
Частина 2: Повірка і калібрування приладів
Частина 3: Калібрування контрольних зразків
Частина 4: Таблиці значення твердості.
УВЕДЕННЯ
Періодичне перевіряння приладу, описане у додатку С, — це метрологічна практика. Під час наступного переглядання цього стандарту інформація, наведена у додатку С буде перенесена до основної частини стандарту.
Цей стандарт поширюється і на автоматизовані вимірювальні системи.ДСТУ ISO 6507-1:2007
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
МАТЕРІАЛИ МЕТАЛЕВІ
Визначення твердості за Віккерсом
Частина 1. Метод випробування
МАТЕРИАЛЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
Определение твердости по Виккерсу
Часть 1. Метод испытания
MATERIALS METALLIC
Vickers hardness test
Part 1. Test method
Чинний від 2009-01-01
СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ
У цьому стандарті описано метод визначання показника твердості за Віккерсом для трьох різних діапазонів прикладаного до металевих матеріалів зусилля (див. таблицю 1)
Таблиця 1 —Діапазони значення зусилля, яке прикладають до зразка
Діапазони зусиль, F, Н |
Символ твердості |
Значення символа |
F > 49,03 |
2: HV5 |
Визначення твердості за Віккерсом |
1,961 <, F < 49,03 |
від HV0.2 до < HV5 |
Визначення твердості за Віккерсом при малих зусиллях |
0,098 07 < F < 1,961 |
від 0,01 до < HV 0,2 |
Визначення мікротвердості за Віккерсом |
У цьому стандарті визначання твердості за Віккерсом описано для довжин діагоналей відбитку в межах від 0,020 мм до 1,400 мм.
Примітка 1. Для відбитків із розміром менше ніж 0,020 мм треба враховувати зростання похибки.
Примітка 2. У цілому зменшення зусилля під час визначання твердості призводить до зростання розсіювання результатів вимірювання. Особливо це помітно для малих значень зусилля визначання твердості за Віккерсом і визначанні мікротвердості за Віккерсом, коли з’являються значні труднощі у вимірюванні діагоналей відбитків. Для мікротвердості за Віккерсом похибка визначення середньої довжини діагоналі навряд чи перевищує ± 0,001 мм ([2]—[5]).
На специфічні матеріали та/або вироби поширюється спеціальний міжнародний стандарт.,
НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ
Наведені нижче нормативні документи мають положення, які через посилання в цьому тексті становлять положення цього національного стандарту. У разі датованих посилань пізніші зміни до будь-якого з цих видань або перегляд їх не застосовують. Однак учасникам угод, базованих на цьому стандарті, рекомендовано застосовувати найновіші видання нормативних документів, на які зроблено посилання. У разі недатованих посилань застосовують найостаннішу редакцію цього документа з усіма змінами і поправками до нього. Члени ІЕС та ISO впорядковують каталоги чинних міжнародних стандартів.
Видання офіційне
ISO 6507-2:2005 Metallic materials — Vickers hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines
ISO 6507-4 Metallic materials — Vickers hardness test — Part 4: Table of hardness values.
НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ
ISO 6507-2:2005 Металеві матеріали. Визначання твердості за Віккерсом. Частина 2. Повірка та калібрування приладів для випробовування
ISO 6507-4 Металеві матеріали. Визначання твердості за Віккерсом. Частина 4. Таблиці значення твердості.
З СУТЬ МЕТОДУ
Алмазний індентор у формі правильної пірамиди з квадратною основою та зазначеним кутом між протилежними гранями біля вершини вдавлюють у поверхню зразка, після чого вимірюють довжини діагоналей відбитку, який залишився після зняття зусилля F (див. рисунок 1)
Т вердість за Вікерсом пропорційна результату ділення числового значення величини зусилля на числове значення площі похилої поверхні відбитка, яка є правильною пірамідою з квадратною основою і має кут біля вершини, який дорівнює куту біля вершини індентора.
СИМВОЛИ ТА ПОЯСНЕННЯ СИМВОЛІВ
Д
Символ |
Пояснення символів |
а |
Кут між протилежними гранями біля вершини пірамідального індентора (136°) |
F |
Прикладене зусилля у ньютонах (Н) |
d |
Середнє арифметичне значення двох довжин діагоналей сУ, та d2у міліметрах (див. рисунок 1) |
HV |
Твердість за Віккерсом = Прикладене зусилля 2 F sin 136° /2 _ F Константах _ . . =0,102 , =0,1891 , Площа поверхні відбитка от d |
Примітка. Константа = 0,102 = 1/9,80665, де 9,80665 коефіцієнт перераховування з кгс у Н. |
Рисунок 1 — Метод визначання твердості
Таблиця 2 — Символи та пояснення символів
ивись таблицю 2 і рисунок 1.Нижче наведено приклад позначання твердості за Віккерсом HV. Приклад
640 HV ЗО /20
Тривалість дії зусилля (20 с), якщо не нормований діапазон (від 10 с до 15 с)
Приблизне еквівалентне значення у кгс прикладеного зусилля, де (ЗО кгс = 294,2 Н)
Символ твердості
Значення твердості за Віккерсом
ПРИЛАД ДЛЯ ВИПРОБОВУВАННЯ
Прилад для випробовування з можливістю прикладання зусилля або зусиль у потрібному діапазоні випробовувань відповідно до ISO 6507-2.Індентор — алмаз у формі правильної піраміди з квадратною основою — відповідно до ISO 6507-2.
Вимірювальна система — відповідно до ISO 6507-2.
Примітка. Рекомендована методика періодичного перевіряння користувачем приладе для визначання твердості наведена у додатку С.
ВИПРОБНИЙ ЗРАЗОК
Випробовування треба проводити на рівній та гладкій поверхні, яка не має окалини, іно- родних речовин, зокрема мастила, якщо інше не передбачено в стандарті на виріб. Чистота оброблення поверхні має забезпечувати точне визначання довжини діагоналей відбитку.
Підготовку поверхні зразка треба проводити таким чином, щоб змінення твердості поверхні, наприклад від перегріву або холодного оброблення, було мінімальним.
У зв'язку з малою глибиною відбитків під час визначання мікротвердості за Віккерсом важливо, щоб у процесі підготовлення зразка було вжито спеціальні застережні заходи. Рекомендовано застосовувати полірування та електрополірування, які відповідають параметрам матеріалу зразка.
Товщина випробного зразка або шару має дорівнювати, як мінімум 1,5 довжини діагоналі відбитку (див. додаток А).
Після випробування не має бути видно ніякої деформації на зворотньому боці зразка.
Для випробовування на криволінійних поверхнях треба використовувати поправки, наведені у додатку В, таблицях В.1— В.6.
Для зразків малого перерізу і зразків неправильної форми може бути потрібно використання додаткової опори.
ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБОВУВАННЯ
Як правило, випробовування проводять за кімнатної температури у межах від 10 °С до 35 °С. Випробовування, які проводять у контрольованих умовах, треба проводити за температури (23 ± 5) °С.
7.2 Рекомендовані зусилля випробовування наведено у таблиці 3.
Примітка. Можуть використовуватись інші значення, наприклад HV 2,5 (24,52 Н).
Таблиця 3 — Випробовувальні зусилля
Визначання твердості1' |
Визначення твердості за малих значень зусиль |
Визначання мікротвердості |
|||
Символ твердості |
Номінальне значення випробо- вувального зусилля, F, Н |
Символ твердості |
Номінальне значення випробо- вувального зусилля, F, Н |
Символ твердості |
Номінальне значення випробо- вувального зусилля, F, Н |
HV5 |
49,03 |
HV 0,2 |
1,961 |
HV0.01 |
0,09807 |
HV10 |
98,07 |
HV 0,3 |
2,942 |
HV 0,015 |
0,147 |
HV 20 |
196,1 |
HV 0,5 |
4,903 |
HV 0,02 |
0,1961 |
HV ЗО |
294,2 |
HV 1 |
9,807 |
HV 0,025 |
0,2452 |
HV 50 |
490,3 |
HV2 |
19,61 |
HV 0,05 |
0,4903 |
HV 100 |
980,7 |
HV3 |
29,42 |
HV 0,1 |
0,9807 |
а) Можливе використовування номінальних значень випробовувальних зусиль більших ніж 980,7 Н. |
Зразок розміщують на жорсткій опорі. Поверхня опори має бути чистою, не мати інород- них речовин (окалина, мастило, бруд тощо). Важливо, щоб зразок надійно опирався на опорну поверхню, щоб уникнути його зміщування під час випробовування.
Індентор підводять до зразка доти, поки він торкнеться його поверхні й прикладають зусилля в напрямку, перпендикулярному поверхні зразка, без удару або вібрації, поки зусилля, яке прикладають, не досягне заданого значення.Тривалість прикладання зусилля від початку до досягнення повного значення випробовуваль- ного зусилля має бути не менше ніж 2 с і не більше ніж 8 с.
Під час визначання твердості за малого значення зусилля і визначанні мікротвердості максимальна тривалість не має перевищувати 10 с.
Для визначення твердості за значення малого зусилля і для визначання мікротвердості швидкість підведення індентора до поверхні зразка не має перевищувати 0,2 мм/с.
Під час визначання мікротвердості індентор має входити у контакт із зразком зі швидкістю від 15 мкм/с до 70 мкм/с. Тривалість прикладання зусилля має бути від 10 с до 15 с окрім випробовування матеріалів, властивості яких залежать від тривалості, і для яких цей діапазон буде не- прийнятим. Для таких випробовувань допустима більша тривалість, яку треба зазначати як частину познаки твердості (див. приклад у п. 4.2).
Під час випробовування прилад має бути захищений від ударів або вібрації.
Відстань між центром відбитка та пружком зразка має бути не менше ніж 2,5 довжини діагоналі відбитка для сталі, міді й мідних сплавів і не менше трьох середніх довжин діагоналі відбитка для легких металів, свинцю, олова та їх сплавів.