金属显微维氏硬度试验方法

GB/T 7997-201X《硬质合金维氏硬度试验方法》

国家标准编制说明

一、工作简况 1 任务来源

根据国家标准委《关于下达2010年国家标准修订计划的通知》（国标委综合［2010］87号）文及全国有色金属标准化技术委员会《关于转发2010年有色金属国家标准制（修）订项目计划的通知》（有色标委［2011］4号）文的要求，由国家钨材料工程技术研究中心、厦门金鹭特种合金有限公司负责修订草国家标准《硬质合金 维氏硬度试验方法》。该项目计划编号为20102204-T-610。按计划要求，本标准应于2012年完成。 1.2承担单位情况

国家钨材料工程技术研究中心（以下简称“工程中心”）是以厦门钨业股份有限公司为依托单位，以厦门钨业国家级企业技术中心和厦门市钨材料工程技术研究中心为基础，于2007年4月经国家科技部批准组建的大型工程技术研究和开发平台，并于2010年通过国家科技部组织的中心组建验收。工程中心拥有一个中心本部以及4个成果转化及产业化实施基地。中心本部位于厦门市湖里区高新技术园区，现拥有各类技术研究开发和管理人员156人，拥有资产21374万元。

工程中心围绕钨产业链的采矿、选矿、钨冶炼、钨材料深加工（硬质合金及其刀具制造）和钨钼丝材加

沧州欧谱

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陕冒维西硬氏计和度维硬度计价氏格

一、概述

1.1 产品特点

● 依据里氏硬度测量原理，可以对多种金属材料进行高精度检测。

● 支持“锻钢（Steel）”材料，当用D/DC型冲击装置测试“锻钢”试样时，可直接读取HB值，无需人工查表。

● 方便切换至所有的硬度制式(HL、HB、HRB、HRC、HRA、HV、HS)，平行转换各硬度制测值。

● 采用大屏幕128×64点阵OLED显示器，信息丰富、直观，高亮无视角。

● 全中文显示，菜单式操作，操作简单方便。

● USB2.0通信接口，可以方便、快捷的与PC机进行数据交换和参数设定。

● 一台主机可配备7种不同冲击装置使用，自动识别冲击装置类型。更换时无需重新校准。

● 可存储最大600组(冲击次数32～1)硬度测量数据。每组数据包括单次测量值、平均值、测量日期、冲击方向、次数、材料、硬度制等信息。

● 可预先设置硬度值上、下限，超出范围自动报警，方便用户批量测试的需要。

● 流线型外壳，小巧、便携、可靠性高，适用于恶劣操作环境，抗震动、冲击和电磁干扰。

● 热敏打印机与仪器集成为一体，工作安静、打印速度快，可以现场打

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一、概述

1.1 产品特点

● 依据里氏硬度测量原理，可以对多种金属材料进行高精度检测。

● 支持“锻钢（Steel）”材料，当用D/DC型冲击装置测试“锻钢”试样时，可直接读取HB值，无需人工查表。

● 方便切换至所有的硬度制式(HL、HB、HRB、HRC、HRA、HV、HS)，平行转换各硬度制测值。

● 采用大屏幕128×64点阵OLED显示器，信息丰富、直观，高亮无视角。

● 全中文显示，菜单式操作，操作简单方便。

● USB2.0通信接口，可以方便、快捷的与PC机进行数据交换和参数设定。

● 一台主机可配备7种不同冲击装置使用，自动识别冲击装置类型。更换时无需重新校准。

● 可存储最大600组(冲击次数32～1)硬度测量数据。每组数据包括单次测量值、平均值、测量日期、冲击方向、次数、材料、硬度制等信息。

● 可预先设置硬度值上、下限，超出范围自动报警，方便用户批量测试的需要。

● 流线型外壳，小巧、便携、可靠性高，适用于恶劣操作环境，抗震动、冲击和电磁干扰。

● 热敏打印机与仪器集成为一体，工作安静、打印速度快，可以现场打

洛氏硬度（HRC）和布氏硬度（HB）具体区别和换算2009-07-08 22:46硬度 ：是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而里氏硬度（HL）、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。

1、钢材的硬度 ：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同，
●常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。
●HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。
●HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。
●HL手提式硬度计，测量

根据德国标准DIN50150,常用钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏

硬度、洛氏硬度的对照表

抗拉强度 Rm N/mm2 250 270 285 305 320 335 350 370 380 400 415 430 450 465 480 490 510 530 545 560 575

80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180

76.0 80.7

- -

维氏硬度 HV

布氏硬度 HB

洛氏硬度 HRC

re

95.0 99.8 105 109 114 119 124 128 133 138 143 147 152 156 162 166 171

90.2

d

85.2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

U

nR

eg

is

te

610 625 640 660 675 690 705 720 740 755 770 785 800 820 83

维氏硬度 不确定度

评估报告

编制 审批

日期

江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司实验室

NO:2016041201

维氏硬度测量不确定度的评估

1．概述

1）测量依据：依据GB/ T4340.1-2009 金属维氏硬度试验第一部分:试验方法 2）环境温度：室温21℃，湿度58RH% 3）测量仪器：MMT-XTA型显微硬度计

4）被测对象：742HV1标准硬度块，不均匀度1．3％ 。

5）测量过程：根据GB/T4340.1-2009,选用法国PRESI 显微硬度计,加载1000g力 试验力,力保持时间10s,在自动加力的情况下,测定维氏硬度值(HV1) 。

2．数学模型

HV = 0. 1891 F/ d2 (1)

? 式中, F为试验力,N; d为两压痕对角线长度d1和d2的算术平均值,mm。

?维氏硬度值HV由设备测量对角线d1

硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬的判据，是一个综合的物理量。材料的硬度越高，耐磨性越好，故常将硬度值作为衡量材料耐磨性的重要指标之一。 一、布氏硬度 1、试验原理

用直径为D的淬火钢球或硬质合金球，以相应的试验力F压入试样表面，保持规定的时间后卸除试验力，在试样表面留下球形压痕，如左图所示。布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受的平均压力表示。用淬火钢球作压头时，布氏硬度用符号“HBS”表示;用硬质合金球作压头，布氏硬度用符号“HBW”表示。

金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测量能够给出金属材料软硬的数量概念。由于在金属表面以下不同深度的材料承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合的反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料所产生的塑性变形就越困难。另外，硬度与其它机械性能（如强度指标σb及塑性指标Ψ和δ）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能以及寿命具有决定性的意义。

硬度的试验方法有很多，在机械工业中广泛采用

根据德国标准DIN50150,常用钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏

硬度、洛氏硬度的对照表

抗拉强度 Rm N/mm2 250 270 285 305 320 335 350 370 380 400 415 430 450 465 480 490 510 530 545 560 575

80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180

76.0 80.7

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维氏硬度 HV

布氏硬度 HB

洛氏硬度 HRC

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95.0 99.8 105 109 114 119 124 128 133 138 143 147 152 156 162 166 171

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剥离试验方法

1凿裂试验 1.1 试验方法

通过用凿子强迫砸入焊缝中，判断焊点是否开焊或裂纹，方法如图6所示：

图6 凿裂试验方法 1.2 凿入深度及规范

以錾子头部距离焊点10—15mm，凿入至焊点焊接末端为准，如图7所示：

0 15

图7 凿入深度尺寸

1.3 錾子尺寸的选择

表3 錾子尺寸的选择

錾子图样 图8 a） 图8 b） 图8 c） 图8 d） 检测形式（破坏性或非破坏性） 均适用 均适用 非破坏性 非破坏性 焊点直径D/mm D＜8 D＜13 － － 板厚/mm － － t≤2.0 t≤2.0

a) D＜8mm

b) D＜13mm

c) t≤2mm

d) t≤2mm

图8 錾子式样

2 焊点剥离试验

2.1 单点破坏手动扭转试验

将焊接式样，按照如图9所示的方法进行操作，将焊接试样沿一个方向连续旋转扭绞直至焊点破裂，通过测量残留在其

摩氏硬度表 Mohs Hardness Scale

摩氏硬度表 Mohs Hardness Scale

摩氏硬度计 矿物的硬度是指矿物抵抗外来机械作用力(如刻画、压入、研磨等)侵入的能力。 早在1822年，Friedrich mohs提出用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体，这是所谓的摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级： 1、滑石6、正长石 2、石膏7、石英 3、方解石8、黄玉 4、萤石9、刚玉 5、磷灰石10、金刚石 各级之间硬度的差异不是均等的，等级之间只表示硬度的相对大小。 操作方法： 选择被测样品的尖锐位置。 在已知硬度的平面型矿物硬度计平面进行刻划，刻划硬度的测试由低至高依次进行。 观察硬度计平面有无刻面，轻擦平面，以防被测样品的粉末留在硬度计上，使判断失误。 若硬度计平面有划痕，则样品硬度大于硬度计。再依次测试更高一级的硬度计，直至介于两个硬度级别之间或相当于某一硬度计为止。 结果表示：摩氏硬度计所测的相对硬度用 1 ～ 10 数字表示，根据实测情况，可分别用等于、大于、小于某硬度级别，表示样品摩氏硬度值或范围。 硬度作为观赏石的重要指标之一，怎样鉴别呢？矿物抵抗外来机械作用（刻划、压入、研磨）的能力，称为硬度。它和矿物的化