ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

СТАЛЬ

ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ
МЕТОДОМ УДАРНОГО ОТПЕЧАТКА

ГОСТ 18661—73

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ
СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР Москва

РАЗРАБОТАН Волгоградским политехническим институтом

Ректор института Хардин А. Г.

Руководитель темы Дрозд М. С. Ответственный исполнитель Славский Ю. И.

ВНЕСЕН Министерством высшего и среднего специального образования РСФСР

Зам. министра Лебедев А. Г.

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ

Отделом металлургии Государственного комитета стандартов Со­вета Министров СССР

Начальник отдела Федин Б. В.

Отделом металлургии Всесоюзного научно-исследовательского института стандартизации (ВНИИС)

Зав. отделом Степанов А. В. Инженер

Александрова Е. А

УТВЕРЖДЕН Государственным комитетом стандартов Совета Министров

СССР 23 февраля 1973 г. (протокол № 18)

Зам. председателя отраслевой научно-технической комиссии Бергман В. П. Члены комиссии: Доляков В. Г., Климов Г. Н., Федин Б. В., Баранов И. Н., Герасимов Н. Н.

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР 27 апреля 1973 г. № 1062

© Издательство стандартов, 1973



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

СТАЛЬ

И ЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ
МЕТОДОМ УДАРНОГО ОТПЕЧАТКА

ГОСТ 18661—73

Издание официальное

МОСКВА — 1973УДК 669.14:620.178(083.74) Группа В09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

С

ГОСТ
18661—73

Сокета Министров

ТАЛЬ

Измерение твердости
методом ударного отпечатка
Steel. Method for Measurement
of hardness by shock indentation

Постановлением Государственного комитета стандартов

СССР от 27 апреля 1973 г. № 1062 срок действия установлен

с 01.01. 1974 г.

до 01.01. 1979 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на стали и устанавливает измерение сравнительной твердости при температуре от минус 10 до плюс 50°С методом ударного отпечатка. Метод основан на внедрении в поверхности контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) твердосплавного конического индентора (для испытания стали с твердостью « HV 850) или стального шара (для испытания стали с твердостью « НВ 350).

  1. ОБОРУДОВАНИЕ

    1. Измерение сравнительной твердости стали по Вяккерсу, Бринеллю и пластической твердости осуществляется посредством переносных твердомеров ударного действия с энергией удара от 0,03 до 2,5 кгм (для конического индентора) и от 0,03 до 0,7 кгм (для шарового индентора) и при начальной скорости удара (ско рость встречи ударника прибора с бойком) от 1 до 5 м/с.

    2. Измерение диаметров ударных отпечатков конического ин дентора на испытуемой поверхности и поверхности контрольного бруска должно осуществляться с помощью отсчетного оптического микроскопа, погрешность которого не должна превышать ±0,01 мм на одно наименьшее деление шкалы.

    3. Измерение диаметров ударных отпечатков шарика на нс пытуемой поверхности и поверхности контрольного бруска должно

И

Перепечатка воспрещена

здание официальное ★ осуществляться с помощью отсчетного оптического микроскопа, погрешность которого не должна превышать ±0,05 мм на одно наименьшее деление шкалы.
  1. Измерение глубины отпечатков шарика на испытуемой поверхности и поверхности контрольного бруска должно осуществляться индикаторным глубиномером с ценой деления 0,01 мм.

  2. Применяемые при измерении сравнительной твердости по Бринеллю и пластической твердости стальные шарики должны соответствовать следующим требованиям:

  1. материал для шариков — термически обработанная сталь с твердостью не менее HV 850;

  2. диаметры шариков — 5 и 10 мм;

  3. предельные отклонения по диаметру шарика — по ГОСТ 3722—60;

  4. поверхность шарика должна быть не ниже 12-го класса чи слоты по ГОСТ 2789—59 и не иметь пороков, видимых с помощью лупы при 5-кратном увеличении.

    1. Применяемый при измерении сравнительной твердости по Виккерсу двусторонний или односторонний конус из твердого сила ва должен иметь образующие углы =136±10° при вершинах и закругленные вершины с радиусом сферы не более 0,2 мм.

    2. Поверхности конусов на протяжении 0,3 мм от вершины, считая по его оси, должны быть тщательно отполированы и сво бодны от трещин и других пороков, видимых с помощью лупы при 30-кратном увеличении.

  1. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

    1. При измерении твердости на криволинейных поверхностях радиус кривизны их в месте нанесения отпечатков должен быть не менее 5 мм.

    2. Минимальная толщина испытуемого образца или слоя должна быть больше диаметра отпечатка в 1,2 раза.

    3. При испытаниях приборами с двусторонним конусом при меняются стальные контрольные бруски сечением 4,5X4,5 мм лю бой твердости в интервале HV 100—320.

    4. Расстояние между центром отпечатка и краем образца (объекта) и контрольного бруска или краем соседнего отпечатка должно быть не менее 2,5 диаметра отпечатка.

    5. Поверхность испытуемого образца (объекта) и контроль ного бруска должна быть не ниже 7—8-го (при испытаниях при борами с коническим индентором) и не ниже 4—5-го (при испыта ниях приборами с шаровым индентором) классов чистоты по ГОСТ 2789—59 и свободными от окалины и других посторонних ве ществ.При подготовке поверхности испытуемого образца (изде лия) и контрольного бруска необходимо принять меры, предот вращающие возможные изменения твердости этих поверхностей вследствие нагрева или наклепа при механической обработке.

    6. Минимальная толщина испытуемого образца должна быть не менее 10-кратной глубины отпечатка.

    7. При испытаниях приборами с шаровым индентором приме няют стальные контрольные бруски сечением 10X10 мм любой твердости в интервале НВЭ 120—200.

  2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

    1. При измерении сравнительной твердости стали по Виккер-су твердосплавный наконечник в форме двустороннего или одностороннего конуса с углами ср =136° при вершинах внедряют в поверхности контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) под действием кратковременной динамической нагрузки Рд , создаваемой ударным механизмом. После снятия индентора с испытуемой поверхности измеряют диаметры отпечатков конуса на поверхностях стального контрольного бруска d3 и испытуемого образца (объекта) do (черт. 1).

Примечание. При статических испытаниях твердость по конусу (НК13б) с углом <р=136° при вершине равна твердости по Влккерсу HV, измеренной посредством четырехгранной пирамиды с углами между противоположными гранями, равными 136°. .

Черт. 1



При измерении сравнительной твердости по Бринеллю и пластической твердости стальной шарик диаметром D одновременно внедряют в поверхности стального контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) под действием кратковременной динамической нагрузки Рд , создаваемой ударным механизмом.После снятия индентора с испытуемой поверхности измеряют диаметры отпечатков шарика на поверхностях контрольного бруска d3 и испытуемого образца (объекта) или глубины восстановленных отпечатков на поверхностях образца (объекта) ho и стального контрольного бруска h3 (черт. 2).


Чорт. 2


Н Bt=н в, р~^-ра=9= D- ] D2d20


Ч;і'Э

Цшо



НД^НДэ-42- “0


*1ц>э

Лшо



где НВ, и НД, — средние значения твердости по Бринеллю и пластической твердости стального контрольно­го бруска, измеренные посредством стационар­ных статических приборов ТШ или ТК по ГОСТ 9012—59 и ГОСТ 9013—59, кг/мм2;

D диаметр шарика, мм;

d3 и Лэ— диаметр и глубина восстановленного ударного отпечатка на поверхности контрольного брус­ка, мм;

d0 и h0 диаметр и глубина восстановленного ударного отпечатка на поверхности испытуемого образ­ца, мм;

Чшэ и т]шо; т)'ш9 и г]'ш0— динамические коэффициенты твердости стального контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) при ударном внедрении ша­рика со скоростью о = 0,75—2 м/с.

  1. ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ

    1. Число сравнительной твердости испытуемого образца (объекта) по Виккерсу (HVC) вычисляют по формуле

HVC = HV, •(-£-)’
' “о > Чко

где HV3 — среднее значение твердости контрольного бруска по Виккерсу, измеренное посредством статического ста­ционарного прибора типа ТП по ГОСТ 2999—59, кг/мм2;

d3 и d0 — диаметры ударных отпечатков конуса на поверхно­стях стального контрольного бруска и испытуемого образца (объекта), мм;

*1x3 и Яко — динамические коэффициенты твердости материалов стального контрольного бруска и испытуемого образ­ца (объекта) при ударном внедрении конуса (со скоростью внедрения 1—5 м/с).

Примечание. Числа твердости HVC, вычисленные по указанным формулам, в зависимости от размеров диаметров динамических отпечатков d э и dg и твердости стального контрольного бруска HV э, приведены в табл. 1 приложения.

  1. Числа сравнительной твердости испытуемого образца (объекта) по Бринеллю (НВС) и пластической (НДС) вычисляют по формулам:

Примечание. Числа твердости, определенные по формулам в зависимости от размеров диаметров D, d3 и d0 или глубин h, и Ло, а также твердости по Бринеллю (НВ) и пластической твердости (НДЭ) стального контрольного бруска, приведены в табл. 2—4 приложения.

  1. Диаметры отпечатков измеряют в двух взаимноперпенди­кулярных направлениях и определяют как среднее арифметическое результатов двух измерений.

Разность измерений диаметров одного отпечатка не должна превышать 2% от меньшего из них.

Для анизотропных материалов получаемая разность измерений диаметров отпечатков d0 может не укладываться в указанный допуск. В стандартах или технических условиях на поставку подобных материалов должны быть указаны допустимые пределы на разность измерений двух взаимно перпендикулярных диаметров отпечатков.

  1. Шарик, показавший после измерения твердости остаточную деформацию, превышающую указанный допуск по размеру, или какой-либо поверхностный дефект, должен быть заменен другим, а соответствующее измерение должно считаться недействитель ным.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Сравнительная твердость испытуемого стального образца HV , в зависимости

от отношения диаметров отпечатков на контрольном бруске (dd и на ооразце (do ) и твердости стального контрольного бруска по Виккерсу IIV,,

Таблица 1


Твердость испытуемого обранка Н, при твердости контрольного бруска )IV3

100

120

140

160

■80

200

22U

2-|:J '.Ч1І


300

'.20

0,60

__

■ ■


7S

76

83

0,62 0,64 0,66 0,68 0,70

0,72 0,74 0,76 0,78 0.80 0,82 0,84

Illll

Illi

Mill

M 1 M

82II M

94

-

86

93

100

84

91

98

106

>9

У 7

104

113




.—і

—,

94

101

107

114

1 21



93

94

101

nil

И8

108

116

115

124

123

132

13J

141




і .

*

93

10S

І16

124

133

142

152





97

106

115

124

133

142

Г 2

163




103

113

123

133

143

153

164

176




99

110

121

131

142

153

164

176

189

0,86



94

106

47

129

140

152

164

176

189

203

0,88



99

112

125

137

150

162

175

189

203

218

234

0,90


91

105

119

133

146

160

173

187

202

218

0/42


96

112

126

141

156

170

185

201

216

21-3

2. J

0,94

86

102

118

134

150

166

182

198

214

232

249

^68

0,96

90

10B

125

142

159

177

194

211

229

21'

265

285

303 3'20

0,98

95

114

132

151

169

188

207

225

244

263

283

1 00

100

120

140

160

ISO

200

220

240

2' Ч і

280

300

1,02

1,04

105

III

127

134

148

157

170

180

191

203

213

226

234

249

255

271

276

292

297

3|3

317

333

33і 353 369

1 ^06

) 15

141

166

190

215

240

264

287

309

329

350

1,08

1,10

1 19

122

129

149

157

175

185

202

214

228

242

254

269

279

294

302

318

329

340

315

361

365

380

384

399

135

165

196

226

256

284

ЗЮ

333

.155

37b

394

■11 о

1.14

1,16

1 ,18

1,20

1,22

1,24

1,26

1,28

1,30

1,32

142

149

157

165

173

182

191

200

210

221

174

183

199

203

214

225

237

249

261

274

207

218

230

242

255

268

2k 1

295

308

321

239

252

266

280

293

307 S!

360

270 284 299

313 327 3H 354 36'

3S0 392

299

314

328

342

356

370

381

395 Ti9 4.3

325 340 354

368 381

394 408

423 -138

7 • ■ ’ '•

348

363

377

390

404

419

434

450

466

IP.'»

370

384

397

413

428

444

460

476

4 93

5H

390

40)

4'20

436

452

468

486

504

522

540

410 426

443 459 477

495

513

532

551

571

432 449

466 484 503 52'2 541

581 581