ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МЕТАЛЛЫ
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПО БРИНЕЛЛЮ
(СТ СЭВ 468-88)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
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 |
ГОСТ (СТ СЭВ 468-77) ИСО 6506-81, ИСО 410-82 Взамен |
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)
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)
(Измененная редакция, Изм. № 5)
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).
4.1. 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).
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).
Обязательное
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).
Рекомендуемое
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 |