【标准规范】GB-T-231.1-2018金属材料-布氏硬度试验-第1部分：试验方法.pdf

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1、2019-02-0 1 实 施，a。中国國家标准化管理委员 会发 布.)国家市场监督管理总局20 18-05-14 发布lIS 0 650 6-1 20 14,MO D IMet al l ic m ateri al s Brinel l hardnes s t e st-Part 1 Te st m ethod第1部分 试验方法金属材料布 氏硬 度试 验代替 G B/T 23 1.1-20 0 9GB/T 2 3 1.1-2 018中华人民共和国国家标准眉第 1 页 共 19 页目次GB/T 231.1-2018第 2 页 共 19 页 GB/T 23 1-1962,GB/T 231-198

2、4,G B/T 231.1-20 02,G B/23 1.1-20 0 9.本部分起草人高怡斐、董莉、张凤林、卢丹、蔡宁、钱宝根、方健、张红菊、殷建军、李荣锋、黄飞。本部分所代替标准的历次版本发布情况为，家有色金属质量监督检验中心。铁及制品质量监督检验 中心、首钢集团有限公司、上海 尚材试验机有限公司、宝山钢铁股份有限公司、国本部分起草单位钢铁研究总院、冶金工业 信 息 标 准 研 究 院、沈阳天星试 验仪 器有 限公 司、国家钢本部分由全国钢标准化技术委员会(S A C/T C 183)归 口。本部分由中国钢铁工业 协 会 提 出。将附录A和附 录B按 在标 准 中 出 现的 顺 序 进行了

3、调整。本部分还做 了如下编辑性修改增加引用了JJG 150(见第5章)。用等同采用国际标准的G B/T 90 97代替了IS 0 4498(见表3)i.国际标准的G B/T2 3 1.4代替了IS 0650 6-4(见7.10)用修改采用国际标准的GB/T 23 1.3代替了IS 0 650 6-3(见附 录 A)用修改采用国际标准的G B/T 23 1.2代替了IS 0 650 6-2(见第5章 和 附 录 A)况集 中反映在第2章规范性引用文件中，具体调整如下关于规 范性引用文件，本部分做了具有技术性差异 的调整，以适应 我 国 的技 术 条 件，调整的情的技术差异及其原因如下I)进 行

4、了标 识，本部分与IS 06 50 4-120 1 4本部分结构与IS 0 6 50 6-120 14基本二致。本部分与IS 0 650 6-120 14相 比存在技术差异，这些差舁涉及 的条款已通过 在其 外 侧 页边 空 白位 置 的 垂 直 单 线(法。本部分使用重新起 草法修改采用IS 0 6 50 6-120 14 金 属材料布氏硬度试验第1部 分试 验 方修改了硬度值 测量不确定度 的相关 内容 见 附录C)。修改资料性附录B为 规 范 性 附 录(见附 录B,20 0 9版的附录A)增加了硬度结 果 的修 约要求(见?.10,20 0 9年版的7.9)明确了压痕直径 的光 学测量

5、 既可采用 手动也 可采用 自动测量 系统(见7.9,20 0 9年版的7.8)于D(见 7.4)$增加了。如果压痕 直 径超 出 了上 述区间，应在试验报告 中注 明压 痕 直 径 与压 头 直径 的 比值d增加了试验前应按照附录B核 查 硬 度 计 的 状 态要求(见7.2)增加了引用 JJG 150 金 属 布 氏 硬 度 计 (见 第5章)$20 0 9相 比，主要 技术变化如下本部分代替G B/T 23 1.1-20 0 9金 属材料布氏硬度试 验第1部 分试 验 方 法，与G B/T 2 3 1.1一本部分按照G B/T 1.1-20 0 9给 出 的 规则 起 草。本部分为G B

6、/T 2 3 1的 第1部 分。第4部 分硬度值表。第3部 分标 准 硬 度 块的 标 定i第2部 分硬度计的检验与校准第1部 分试 验 方法G B/T 23 1金 属 材料布氏硬度试验分 为4个 部 分前言GB/T 2 3 1.1-2 0 18第 3 页 共 19 页1的表面积通过压痕的平均直径和压头直径按照表1的 公 式 计算得到。3.2布 氏 硬 度 与 试 验 力 除 以 压痕 表 面 积 的商成正 比。压痕被看作是卸载后具有一定半径的球形，压痕3.1对二定直径D的 碳 化 钨合金球施加试验力F压 人试 样 表 面，经规定保持 时 间后，卸除试验力，测量试样表面压痕 的直径d.3原 理

7、JJG 150金 属布氏硬度计IS 0 44 98 20 10,IDT)G B/T 90 9 7烧 结 金 属材料(不 包 括 硬 质 合 金)表 观 硬 度 和 显 微 硬 度 的 测 定(G B/T 90 97-20 1 6,20 0 5,ID T)G B/T 23 1.4金 属 材料布氏硬度试验第4部 分硬 度值表(G B/T2 3 1.4-20 0 9,18 0 6 50 6-4IS 0 65 0 6-320 0 5,M O DiG B/T2 3 1.3金 属 材 料布 氏 硬 度 试 验第3部 分标准硬 度 块 的标 定(G B/T2 3 1.3-20 1 2,20 12,IS 0

8、650 6-2200 5,M O DiG B/T23 1.2-20 12金 属 材 料布氏硬度试验第2部 分硬 度 计 的 检 验 与 校 准(G B/丁 2 3 1.2一件。凡是不注日期 的 引 用 文 件，其最新版本(包 括 所 有 的修 改 单)适 用 于 本 文 件。下列文件对于本 文 件 的应 用 是必 不 可少 的。凡是 注日期 的 引 用 文 件，仅注日期 的 版 本 适 用 于 本 文2规 范 性 引 用 文 件G B/T 90 9 7和 本部分。本部分适用于 固定 式 布 氏硬 度 计 和 便 携 式 布 氏硬 度 计。特殊 材料 或产 品 的布 氏硬 度 试 验，可 参 考

9、序、结果的不 确 定 度 和试 验 报 告。G B/T 23 1的 本 部 分 规 定 了 金 属 材 料 布 氏 硬 度 试 验 的 原 理、符号 及 说 明、试 验设 备、试 样、试 验 程范 第1部 分试 验 方 法金属 材 料布氏硬 度 试 验GB/T 2 3 1.1-2 0 18第 4 页 共 19 页丽，9.806 65是 从kgf到N的转换因子，单位为秒每平方米。注常数一0.102 s=面gee0.10 2 F/DZ试验力一球直径平方的比率D(D-JD_dHB W H B W-0.102 2F布氏硬度一常数x重蒙 羞 需项m m压痕深度，h-2D-W 第 5 页 共 19 页表2

10、不同 条 件 下 的 试 验 力7.3本 部 分 规 定 的 试 验 力 见 表2。如果有特殊协议，也可采用其他试验力和力 与球 直径平方 的 比率。7.2试 验 前 应 按 照附 录B核 查 硬 度 计 的 状 态。7.1试 验二般在10 C3 5C室 温 下 进 行，对于温度要求严格 的试 验，温度为23C士5C.7试 验 程 序样背部如出现可见变形，则表明试样太薄。6.3试 样 厚 度 至 少 应 为 压 痕 深 度 的8倍。试样最小厚度与压 痕平 均 直径 的关 系见 附 录A.试 验后，试6.2制 备 试 样 时，应使过热或冷加工等 因 素 对 试 样 表 面 的 影 响 减 至 最

11、 小。注对于使用 较小压 头，有可能需要抛光或磨 平试样表面，径 的精确测量。6.1试 样 表 面 应 平 坦 光 滑，且不应 有 氧化 皮 及 外 界 污 物，尤其不应 有 油 脂。试 样 表面 应 能 保 证 压 痕 直6试 样压痕 澳!量 装置应符合GB/T 23 1.2或 JJG 1 50的 规 定。5.3压 痕 测 量 装 置碳化钨合金压头应符合G B/T 2 3 1.2或 JJG 1 5 0的 规 定。5.2压 头的试验力。硬度计应 符合G B/T 23 1.2或 JJG 150规定，应 能施加 预 定试 验力 或9.80 7 N至2 9.4 2 kN范 围 内5.1硬 度 计5试

12、 验 设 备布氏硬 度 值径，单位为毫米的试验 力对 应 的kgf値。30 kgf-29 4.2 N力保持 时间(2o o)，如果 不在规定的 时 间 范 围10 a1 5 a硬度符号H B W表 达 方 法 示 例 如 下，GB/T 2 3 1.1-2 0 18第 6 页 共 19 页302140铸铁140 1030钢、镍基合金、钛合金N/m mH B W材 料 H B W 0.10 2 X F/D布氏硬度试 验力一球直径平方的比率.#ZL*J第 7 页 共 19 页Cu度值也可通过G B/T 23 1.4给 出 的 硬度值表直接査得。7.10利 用 表 1中 给 出 的 公 式 计 算 平

13、 面 试样的布氏硬度值，将试验结果修约到3位 有效数字。布氏硬测量压痕投影 面积。多次测量的平均值ib)对 于 自动 测 量 系 统，允许按照其他经过验证 的算法计算平均直径。这些算法包括品标准可能会给出允许的差异极限值，注注意对于各 向异性材料，例如经过深度冷加工 的材 料，压痕暴富方 向的两个 直径可能会 有 明显差 异。相关的产硬度。对于表面研磨 的试样，建议在与磨痕方向夹角大约4 5。方向测量压痕直径a)对 于手动测量 系统，测量每个压痕相互垂 直 方 向 的 两 个 直 径。用两个读 数 的平 均值 计 算 布 氏照 明条件应与硬度计直接校准、间接校准和日常 检 查一致。两种測量方法

14、如下7.9压 痕 直 径 的 光 学 测 量 既 可 采 用 手 动 也 可 采 用 自动 测 量 系 统。光学测量装置 的视 场应 均匀 照 明，压痕平均直径的3倍。7.8任二压 痕 中心距试样边缘距离至少应为压 痕 平 均 直 径 的2.5倍两 相邻 压痕 中心 间距 离 至 少 应 为7.7在 整 个 试 验 期 间，硬度计不应受到影响试验结果 的冲击和振动。围是不小于2 s7 s-5s)，不大于8 s(7 s+1 s).注加力时同和保持时间以非 对称 极 限 的形 式 给 出，例如7：。指出了7 s是通 常 的保持 时 间，可以接 受 的 时 间 范14：s.对于要求试验力保持时间较长

15、 的材料，试验力保持时间公差为2s.击、振动和过 载。从加 力开 始至 全 部 试 验 力 施 加 完 毕 的 时 间 应 在7：、之 间。试 验 力 保 持 时 间 为7.6使 压 头 与 试 样 表 面 接 触，垂直于试验面施加试 验力，直至 达 到 规 定 试 验 力 值，确保加载过程 中无 冲放置 在试 台上，确保在试验过程中不发生位移。7.5试 样 应 放 置 在 刚 性 试 台 上。试样背面和试 台之 间应 无 污 物(氧 化 皮、油、灰尘 等)。将试样 稳 固地m m m 15 m 15对于铸铁，压 头 的名 义直 径应 为2.5 mm.5 m m或10 m m、烧结金属依据GB

16、/T 90 9 7铅、锡80轻金属及 其合 金3 58020 0铜和铜合金3 52 003 5 5N lm mH B W氏硬度材料布氏硬 0.10 2 F/D。试验力一球直径平方的比率表3(续)G B/T 2 3 1.1-2 0 18第 8 页 共 19 页吕i)影 响试 验 结 果 的各 种 细 节。虹)不 在 本 部 分 规 定之 内 的 额 外 要 求注君没有普遍适用的精确方法将布氏硬度值换算成其他硬度或抗拉强度，g)当转换成另二硬度标尺的硬度值时，转换标准应注明$f)按 照4.2 的格 式 报 告试 验 结 果e)如果 比值不在0.240.60 之 间，压痕直径与压头直径的比d)如果

17、试 验 温 度不 在10 35 之 间，应注明试验温度b)有 关试 样的 详细 描述a)G B/T 23 1 的 本 部分编号$除非另有规定，试验报告应至少包括以下内容9试 验报 告贡献不重复计算u】。估算可以通过对试样重复试验的统计分析获得、对A 类和B 类标准不 确 定度 合 成 时，应注意各分量的8.3所有识别出的分量对不 确定度的贡並不一定总能量化。在这种情况下，对A类 标 准 不确 定度的8.2对于硬度试验，与来源类型无关，有以下两种测量不确定度 定方法供选择8.1对于完整的不确定虞评定可多考参考文献【13和23进行。GB/T 231.1-2018第 9 页 共 19 页试样压痕 平

18、均直 径与试 样 最小厚度关 系见表A.1.压痕 平均 直 径与试 样 最 小 厚 度 关系表(规 范 性附 录)耐景GB/T 2 3 1.1-2 0 18第 10 页 共 19 页8第 11 页 共 19 页;1#连鱷嘲凇骡9使用者对硬度计 的日常检 查(规 范 性 附 录)附录GB/T 2 3 1.1-20 18第 12 页 共 19 页规定的试验方法羽量)(按照囲片231.1認量进行的直接橙验和间接检验)(硬度计通过了按GB/T 23 1.210图C.1硬度 标 尺的 定 义 和量 值传递图可拿的考硬度块，当然，基础标准硬度计应当在尽可能高的准确度下进行直接检定 和校 准。际比对的各硬度

19、标尺的国际基准。二定数量的国家基准二基础标准硬度计定值校准实验室图C.1 显 示 用于 定义 和区分各硬度标尺的四级的计量奶源链 的结构 图。朔源地起始于用有分量不确定度的组合影响(间接校准)。由于本方法要求硬度计 的各个独立部件均在其允许硬度値测量的不确定度(资料性附录)J p CG B/T 2 3 1.1-2018第 13 页 共 19 页11偏差b(表 C.2中的第5步)可 以被 认为 是一个系统误差、在 JF 10 59中推荐利用修正的办法补偿获得较小的不确定度。流程相关 的方法，相对M1而言，M2可能除去方法M1，也可以选择方法M2。方法M2是与控制C.4.2考 虑偏 差 的 方 法

20、(方 法M 2).(C.2)X-u,;C.2通 常 程 序值和计算值应满足这一要求 的简单规定，除非产品标准中有特殊规定。差是不合适的。换言之，二产品标准规定了某二项产品的硬度应高于或 低 于某二值，这点应解释为测量定度贡献，由这一不确定度而带来的进一步限制，例如，通过 预估 的硬 度 测 量 不 确 定 度 来 减 小 规 定 的误一部分产品是根据硬度试验所用硬度计的性能而确定 的。因此，这些误 差包 含 了 由于 硬 度 测 量 的 不 确大多数产品标准给出的误差范围，是在过去的多年中以产 品 性 能 要 求 为 基 础 而 确 定 的，另外，还 有之处，本附录给出了不确定度 的评定指南，

21、但得出的数值仅供参考，除非客户特别指定。测量的不确定度分析是二种非常有用的工具，可以帮 助 使 用 者 找 到 误 差 源 和 理 解 试 验 结 果 的 不 同第 14 页 共 19 页12表示测量结果时应注明不确定度的计算方法(M1或M2)。C.5硬 度 测 量结 果 的表示上述情况下要求评估由于偏差b带来的不确定度。一被刺材料与用于校准硬度计所用标准硬度块的材料不 同。虐进在做硬度计的校准时，测量的硬度值与标准硬度块的数值 明显不 同时i当使用方法M2 时，利用平方根求和的方法计算不确定度时，应将偏差b作为一个不确定度分量考测量结果按式.4)计算Xwr-(.-b)土U.。(C.4)系统效

22、果iUm-k。十 uh硬度值减去b，或者u一增加b，表C.名给出了Um的测定过程，按式(C.(c.3)误差，这也是Mz的基础，误差拦阻。不再量计算不确定虞的二个分量，可以将 全部测定的第 15 页 共 19 页13GB/T 2 3 1.1-2 0 18 1晞曦中枢神奈侧倒霉阵#K 8长嘤馨君蜊制脳菇図u叫轼妇芻辁)恻恻撂令卅锵宕叫、-川饲国臼陶划宥中心朝昭堪创口g.W g骂図骡赵脳憾蓉叫醒朝露雕训擦出卜超龉钛尔密髯髅刨馊留传憾毖密米架=H.H.ag.*E学农侧昭君路售固醇侧谬君一芝痰択磨每楽.。卫 国 n.t、，一。-、.一健、=.X.=困盟国。、.、勇乓.，、b H-却骝。.。一一一一一一一

23、一區里墓璽3口m肅雜叫年困倦彬君芝年崮彬彬密运図聪鬃碌窮。、。密国、一川叫卜气国口戦攣曾一、一-、智。曜(N 0 W .U 8#N)H )日。吕、口。i自。国-加国、日。日团、口。勺m.一军长。、。巴-。、。沁团。一.，一卜。、。囝、。闪。叫口、口。、i、一-l。封口社、制伞碍自W囤舞匈。、团。叫、扒。叫、。叫一田、口。知、口父吋一、一。=a陲.。一。、子吧。、。、卜。一。、。沁 図 (口、。口、9.)。第 16 页 共 19 页 l G B/T 2 3 1.-2018齢碼厝崇刨倒谬阵#$)U g 終(、州锵宕冈、1。卜园划宥中名叫昭卫国口攣名叫昭卫国昇囝、猁筆嚶中班憾塬密蜊刨脳卫国学农侧昭君

24、睽督a昭侧谬君N置與似磨攣N楽轼令一。-：.健售-.。攀戦平川槲彬君堪図聒崇.。.。占。、。君。、，回。国口戦攀一遍図礴侧脳憾鸢叫昭制侧傣崇奉嵛煞宕堪蟥刨侧徭阵烘肇君菇図卻掣朝認打制脳喇曜宕划侧鎏.3=.X.=g.,.a、1。、智。冒(N、实际问、君子一。一套#酬)眉日。吕、。i勾。N。沁図、。.。口，。習二条翕9 m#制侧懈阵嘤孙川攀恻昭君君収掣制斟罔攀联齧叫駕冒(啕,H)n。七日沁昇目、一齢碼,.(囹 一 十 自a )H.阋翠帮君掣制脳鹰図健静陬撃、陬遣怀联辰蟥状宕叵例掣刨脳聋氧坪蕙図徴静倒.君州倒一餘戢君I锵钮&日臼.&區口一心医国团口联員军长困、。国.一日、因泰国，。一，山口.。引引門

25、。、。認一掣十绮。界。因、团。N、。国、国。卢図、口。、卅、。g g国、。国、図四国、国。国。因図目十x N。江、阁.自目力一日、卜圆一一日、国江国(中国田园、回国)自留阕卜図1/。因沁圍(卜、。図、9日刊)树第 17 页 共 19 页7 IS 0 18 2 65,Metallic materials-conversion of hardness values Polzin T.,&Schwenk D.Method for unc er tai n ty Determination of Hardness Testing i pc255-2 6 1.Rierm ethode,DYM Werks

26、t offprufung.Tagungsband,20 0 0p p.651 Gabauer W.,.&.Binder 0.A b s c htz u ng der Messunsicherheit in der Hrt eprufung unt erNo.S M T4-C 9 7-2 165,UNC ER T CO P 14 20 0 0c al Test s on Metal lic Materials,The Estimation of uncert aint ies in Hardness Measurem ent s,project,.W.-.01,Guidel ines on th

27、e Est im at i on.dness Meas-OIML,20 0 8 Measurement.B I P M/I E C/IF C C/IL A CS OuP A CU P A Pto t he expression of u ncertainty in c orrections),Evaluat ion of measurement dat a-GuideLJ.一石u1 2测量不确定度评定与表示【2 JC G M 10 0.(GUM 1995 wi th n inor参考文献G B/T 2 3 1.1-2 0 18团团第 18 页 共 19 页打印日期2018年 6月 1日 D0

28、1认举报电话(0 10j 685：0；07版权专有侵权必究书号1550661-60245定价21.00元20 18年 5月第一版20 18年5月第二次印刷开本880 1 2 3 0 1h 6印张1.Z5字 数34 字各地新华书店经销中国标准出版社泰皇岛印刷厂印刷读者服务部(O l o)6 8 5 2 3 9 4 6总编室(0 10)6 8 5 3 3 5 3 3发 行中心(0 10)5 1 7 8 0 2 38网址 ww 北京市西城区下 单河 北 街16号(10 0 0 4 5)北京市朝 阳区 和 平 里 西 街 甲2号(10 00 2 9)中国 标 准 出 版 社 出 版 发 行G B/T 23.1-20 1 8第1部 分试 验 方 法金属 材料布 氏硬 度 试 验国家标准中华人民共和国第 19 页 共 19 页