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
ТАЛЬИзмерение 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).
ОБОРУДОВАНИЕ
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.
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.
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.Измерение глубины отпечатков шарика на испытуемой поверхности и поверхности контрольного бруска должно осуществляться индикаторным глубиномером с ценой деления 0,01 мм.
Применяемые при измерении сравнительной твердости по Бринеллю и пластической твердости стальные шарики должны соответствовать следующим требованиям:
материал для шариков — термически обработанная сталь с твердостью не менее HV 850;
диаметры шариков — 5 и 10 мм;
предельные отклонения по диаметру шарика — по ГОСТ 3722—60;
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.
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.
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.
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
При измерении твердости на криволинейных поверхностях радиус кривизны их в месте нанесения отпечатков должен быть не менее 5 мм.
Минимальная толщина испытуемого образца или слоя должна быть больше диаметра отпечатка в 1,2 раза.
При испытаниях приборами с двусторонним конусом при меняются стальные контрольные бруски сечением 4,5X4,5 мм лю бой твердости в интервале HV 100—320.
Расстояние между центром отпечатка и краем образца (объекта) и контрольного бруска или краем соседнего отпечатка должно быть не менее 2,5 диаметра отпечатка.
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.
Минимальная толщина испытуемого образца должна быть не менее 10-кратной глубины отпечатка.
При испытаниях приборами с шаровым индентором приме няют стальные контрольные бруски сечением 10X10 мм любой твердости в интервале НВЭ 120—200.
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
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- ] D2—d20
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.
ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ
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.
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.
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.
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 |