ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МЕТАЛЛЫ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПО БРИНЕЛЛЮ

ГОСТ 9012-59

(СТ СЭВ 468-88)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

Введено: «ИМЦ» ( г. Киев, ул. М. Кривоноса, 2а; т/ф. 249-34-04 )



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МЕТАЛЛЫ

Метод измерения твердости по Бринеллю

Metals. Method of Brinell
hardness measurement

ГОСТ
9012-59*

(СТ СЭВ 468-77)

ИСО 6506-81, ИСО 410-82

Взамен
ОСТ 10241-40

Утвержден Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров Союза ССР 4 февраля 1959 г. Срок введения установлен

с 01.01.60

Постановлением Госстандарта от 12 октября 1934 г. № 3573 срок действия продлен

до 01.07.90

(Измененная редакция, Изм. № 5)

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает метод измерения твердости по Бринеллю металлов с твердостью не более 650 единиц.

Сущность метода заключается во вдавливании шарика (стального или из твердого сплава) в образец (изделие) под действием усилия, приложенной перпендикулярно поверхности образца, в течение определенного времени, и измерении диаметра отпечатка после снятия усилия.

Стандарт полностью соответствует стандарту СЭВ 468-77.

Определения и обозначения приведены в обязательном приложении 1.

(Измененная редакция, Изм. № 5)

1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

толщина образца S должна быть не менее чем в 8 раз превышать глубину отпечатка h и определяется по формуле

(F выражена в H);

(F выражена в кгс).

Минимальную толщину образца определяют в соответствии с приложением 2.

1.2. Поверхность образца должна быть плоской и гладкой.

Шероховатость поверхности образца (или площадки на изделии) Ra должна быть не более 2,5 мкм по ГОСТ 2789-73, если нет других указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

1.3. Образец должен быть подготовлен таким образом, чтобы не изменялись свойства металла в результате механической или другой обработки, например, от нагрева или наклепа.

(Измененная редакция, Изм. № 5)

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ (Исключен)

(Измененная редакция, Изм. № 5)

3. АППАРАТУРА

3.1. Прибор для измерения твердости по ГОСТ 23677-79.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

3.2. шарик стальной диаметром 10,0; 5,0; 2,5; 2,0; 1,0 мм должен иметь твердость не менее 850 HV10;

шарик из твердого сплава диаметром 10,0; 5,0; 2,5; 2,0; 1,0 мм должен иметь твердость не менее 1500 HV10.

Предельные отклонения диаметра шарика от номинального приведены в табл. 1а

Таблица 1а

Номинальный диаметр шарика, мм

Предельные отклонения

10,0

± 0,005

5,0

± 0,004

2,5

± 0,003

2,0

± 0,003

1,0

± 0,003

Требования к разномерности по диаметру, непостоянству единичного диаметра, отклонению от сферичности и шероховатости поверхности должны соответствовать шарикам степени точности 20 по ГОСТ 3722-81

(Измененная редакция, Изм. № 3, 4, 5).

3.3. Исключен.

(Измененная редакция, Изм. № 5).

4. ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ

4.1. Испытания проводят при температуре () °С.

При разногласиях в оценке качества металлопродукции измерение твердости проводят при температуре (23 ± 5) °С.

4.2. При измерении твердости прибор должен быть защищен от ударов и вибраций.

4.3. Опорные поверхности столика и подставки, а также опорные и рабочие поверхности образца должны быть очищены от посторонних веществ (окалины, смазки и др.).

4.4. Образец должен быть установлен на столике или подставке устойчиво во избежании его смещения и прогиба во время измерения твердости.

4.5. При твердости металлов менее 450 единиц для измерения твердости применяют стальные шарики или шарики из твердого сплава:

при твердости металлов более 450 единиц - шарики из твердого сплава.

4.6. Значение K выбирают в зависимости от металла и его твердости в соответствии с табл. 2.

Усилие F в зависимости от значения K и диаметра шарика D устанавливают в соответствии с табл. 3.

4.7. Диаметр шарика D и соответствующее усилие F выбирают таким образом, чтобы диаметр отпечатки находился в пределах от 0,24 до 0,6 D.

Таблица 2

Материал

Твердость по Бринеллю

K

Сталь, чугун, высокопрочные сплавы (на основе никеля, кобальта и др.)

До 140

140 и более

10

30

Титан и сплавы на его основе

От 50

15

Медь и сплавы на ее основе, легкие металлы и их сплавы

Менее 35

От 35

5

10

Подшипниковые сплавы

От 8 до 50

2,5

Свинец, олово и другие мягкие металлы

До 20

1

Таблица 3

Диаметр шарика, мм

Нагрузка F, Н (кгс), для K

30

15

10

5

2,5

1

1,0

294,2

(30)

-

98,07

(10)

49,03

(5)

24,52

(2,5)

98,807

(1)

2,0

1177

(120)

-

392,3

(40)

196,1

(20)

98,07

(10)

39,23

(4)

2,5

1839

(187,5)

-

612,9

(62,5)

306,0

(31,2)

153,0

(15,6)

60,80

(6,2)

5,0

7355

(750)

-

2452

(250)

1226

(125)

612,9

(62,5)

245,2

(25)

10,0

29420

(3000)

14710

(1500)

9807

(1000)

4903

(500)

2452

(250)

980,7

(100)

4.8. При измерении твердости наконечник плавно приводят в соприкосновение с поверхностью образца и плавно прикладывают заданное усилие F до тех пор, пока оно не достигнет необходимой величины.

Продолжительность выдержки наконечника под действием заданного усилия должна соответствовать табл. 4, если не имеется других указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

Таблица 4

Твердость по Бринеллю НВ, HBW

Продолжительность выдержки, с

До 10

180

Св. 10 » 35

120

» 35 » 100

30

» 100

10-15

Время от начала приложения усилия до достижения им заданной величины должно составлять 2-8 с.

4.9. Расстояние между центром отпечатка и краем образца должно быть не менее 2,5 диаметров отпечатка d; расстояние между центрами двух смежных отпечатков должно быть не менее четырех диаметров отпечатка; для металлов с твердостью до 35 НВ (НВW) эти расстояния должны быть соответственно 3d и 6d.

При разногласиях в результатах измерения твердости на образцах с криволинейной поверхностью длина и ширина изготовленной плоской площадки должны быть не менее двух диаметров D шарика.

4.10. После измерения твердости на обратной стороне образца не должно наблюдаться пластической деформации от отпечатка.

4.11. Диаметр отпечатка измеряют с помощью микроскопа или других средств измерения с предельной погрешностью:

± 0,5 (при применении шариков диаметром 1,0; 2,0 или 2,5 мм);

± 0,25 % (при применении шариков диаметром 5,0 и 10,0 мм) от диаметра шарика.

4.12. Диаметры отпечатков d1 и d2 измеряются в двух взаимно перпендикулярных направлениях. За диаметр отпечатка d принимается среднее арифметическое значение результатов измерений. При этом разность измерений диаметров одного отпечатка не должна превышать 2 % меньшего из них.

Для анизотропных металлов разность измерений диаметров отпечатка должна быть указана в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

4.13. Количество отпечатков при измерении твердости и способ обработки результатов измерений указывают в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

4.14. Твердость по Бринеллю определяют по формулам приложения 1 или таблицам приложения 3.

Раздел 4 - (Новая редакция. Изм. № 5).

5. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

В протоколе измерения твердости должно быть указано:

марка металла;

обозначение образца;

диаметр шарика;

значение усилия;

продолжительность выдержки;

число твердости для каждого отпечатка;

число твердости, полученное в результате обработки результатов измерений.

(Новая редакция. Изм. № 5).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

Обозначение

Наименование

D

Диаметр шарика, мм

F

Усилие, Н (кгс)

d

Диаметр отпечатка, мм

h

Глубина отпечатка, вычисляемая по формуле

, мм

s

Толщина образца, мм

А

Площадь поверхности сферического отпечатка, мм2

K

Соотношение между нагрузкой и квадратом диаметра шарика

, Н/мм (кгс/мм2)

HB

Твердость по Бринеллю при применении стального шарика

HBW

Твердость по Бринеллю при применении шарика из твердого сплава

,

когда усилие F выражено в Н;

,

когда усилие F выражено в кгс.

Твердость по Бринеллю обозначают символом НВ (HBW), которому предшествует числовое значение твердости из трех значений цифр, и после символа указывают диаметр шарика, значение приложенного усилия (в кгс), продолжительность выдержки, если она отличается от 10 до 15 с.

Примеры обозначения:

250 HВ 5/750 - твердость но Бринеллю 250, определенная при применении стального шарика диаметром 5 мм, при усилии 750 кгс (7355 Н) и продолжительности выдержки от 10 до 15 с;

575 HBW 2,5/187, 5/30 - твердость по Бринеллю 575, определенная при применении шарика из твердого сплава диаметром 2,5 мм, при усилии 187,5 кгс (1839 Н) и продолжительности выдержки 30 с;

При определении твердости стальным шариком или шариком из твердого сплава диаметром 10 мм при усилии 3000 кгс (29420 Н) и продолжительности выдержки от 10 до 15 с твердостью по Бринеллю обозначают только числовым значением твердости и символом НВ или HBW: например, 185 HB, 600 HBW.

Обозначения параметров приведены на чертеже.

(Новая редакция. Изм. № 5).

Приложение 2

Рекомендуемое

Минимальная толщина образца

Таблица 5

мм

Диаметр отпечатка

Минимальная толщина образца при диаметре шарика

1

2

2,5

5

10

0,2

0,08





0,3

0,18





0,4

0,33





0,5

0,54

0,25




0,6

0,80

0,37

0,29



0,7


0,51

0,40



0,8


0,67

0,53



0,9


0,86

0,67



1,0


1,07

0,83



1,1


1,32

1,02



1,2


1,60

1,23

0,58


1,3



1,46

0,69


1,4



1,72

0,80


1,5



2,0

0,92


1,6




1,05


1,7




1,19


1,8




1,34


1,9




1,50


2,0




1,67


2,2




2,04


2,4




2,46

1,17

2,6




2,92

1,38

2,8




3,43

1,60

3,0




4,0

1,84

3,2





2,10

3,4





2,38

3,6





2,68

3,8





3,00

4,0





3,34

4,2





3,70

4,4





4,08

4,6





4,48

4,8





4,91

5,0





5,36

5,2





5,83

5,4





6,33

5,6





6,86

5,8





7,42

6,0





8,00