力學(xué)性能試驗第四章硬度

力學(xué)性能試驗第四章硬度第一頁，共七十五頁，2022年，8月28日GB/T10623-2008金屬材料力學(xué)性能試驗術(shù)語（ISO23718：2007，mod）（代替GB/T10623-1989金屬力學(xué)性能試驗術(shù)語）GB/T2975-1998鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗取樣位置及試樣制備（ISO377：1997，eqv）GB/T8170-2008數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定（代替GB/T1250-1989、GB/T8170-1987數(shù)值修約規(guī)則）GB/T1172-1999黑色金屬硬度及強度換算值GB/T3771-1983銅合金硬度與強度換算值JB/T6050-2006鋼鐵熱處理零件硬度測試通則ENISO18265-2003金屬材料

硬度值的換算緒論硬度試驗有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和基本概念1硬度試驗有關(guān)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)第二頁，共七十五頁，2022年，8月28日2其他硬度試驗方法標(biāo)準(zhǔn)

GB/T18449.1-2001金屬努氏硬度試驗方法第1部分：試驗方法（GB/T18449.1-2009

金屬努氏硬度試驗方法第1部分：試驗方法2010-04-01起實施）GB/T18449.2-2001金屬努氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗GB/T18449.3-2001金屬努氏硬度試驗第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定GB/T18449.4-2009金屬材料努氏硬度試驗第4部分：硬度值表2010-04-01起實施

第三頁，共七十五頁，2022年，8月28日3硬度計的計量JJG150-2005金屬布氏硬度計檢定規(guī)程JJG112-2003金屬洛氏硬度計（A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H，K，N，T標(biāo)尺）檢定規(guī)程JJG151-2006金屬維氏硬度計檢定規(guī)程JJG747-1999里氏硬度計檢定規(guī)程第四頁，共七十五頁，2022年，8月28日4試驗機的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T2611-2007試驗機通用技術(shù)要求（替代GB/T2611-1992試驗機通用技術(shù)要求）GB/T3159-2008液壓式萬能試驗機（替代GB/T3159-1992液壓式萬能試驗機、GB/T3722-1992液壓式壓力試驗機）GB/T16491-2008電子式萬能試驗機（替代GB/T16491-1996電子式萬能試驗機）GB/T16826-2008電液伺服萬能試驗機（替代GB/T16826-1997電液式萬能試驗機）第五頁，共七十五頁，2022年，8月28日5常用硬度試驗常用硬度試驗：

→布氏硬度試驗→洛氏硬度試驗→維氏硬度試驗→肖氏硬度試驗

→里氏硬度試驗

本章內(nèi)容的特點：→與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合得比較好，許多內(nèi)容直接從標(biāo)準(zhǔn)中來的。第六頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑴金屬的硬度，是金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕和劃痕的能力，是衡量金屬材料軟硬程度的一種指標(biāo)。⑵從硬度的影響因素看，硬度與金屬材料的化學(xué)成分、金相組織、熱處理工藝、冷加工變形等密切有關(guān)。從使用來看，硬度與強度、塑性、韌性、耐磨性等有關(guān)。⑶硬度試驗方法的分類：⑷硬度值的物理意義：⑸硬度試驗方法的選擇：6金屬硬度的基本概念第七頁，共七十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)布氏硬度試驗0布氏硬度試驗的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB/T231-1984金屬布氏硬度試驗方法GB/T231.1-2002金屬布氏硬度試驗第1部分：試驗方法替代GB/T231-1984;等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6506-1:1999金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法。除了試樣表面質(zhì)量要求比國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定明確外，技術(shù)內(nèi)容完全相同。GB/T231.1-2009金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法替代GB/T231.1-2002;2010-04-01起實施;修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6506-1:2005金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法。第八頁，共七十五頁，2022年，8月28日壓頭：硬質(zhì)合金球。GB/T231.1-2009在引言中明確規(guī)定了本版標(biāo)準(zhǔn)只允許使用硬質(zhì)合金壓頭。且明確指出布氏硬度HBW，不應(yīng)與以前的符號HB和鋼球壓頭的確HBS相混淆。第九頁，共七十五頁，2022年，8月28日GB/T231.2-2002金屬布氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)替代GB/T6269-1997布氏硬度計的檢驗；修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6506-2:1999金屬材料布氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)GB/T231.3-2002金屬布氏硬度試驗第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定替代GB/T6270-1997標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度塊的標(biāo)定；修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6506-3:1999金屬材料布氏硬度試驗第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定GB/T231.4-2009金屬材料布氏硬度試驗第4部分：硬度值表2010-04-01起實施。單獨將平面布氏硬度值計算表列為一部分；等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6506-4:2005金屬材料布氏硬度試驗第4部分：平面布氏硬度值表第十頁，共七十五頁，2022年，8月28日一、試驗原理布氏硬度計

第十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日HBW=0.102F/S=0.102F/Dh

壓痕的表面積通過壓痕的平均直徑和壓頭直徑計算得到。

d是變量，試驗時測量d，得出HBW。布氏硬度一般不標(biāo)單位。GB/T231.1-2002（2009）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的布氏硬度試驗范圍上限為650HBW。第十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日二、布氏硬度的表示方法第十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日布氏硬度試驗中，只有試驗力和壓頭直徑恒定的條件下，所測得的硬度值才具有可比性。在布氏硬度試驗時，要求根據(jù)試樣的材料和厚度，選用適當(dāng)大小的試驗力和球直徑。在這種情況下，為了使得同一材料的試驗所測得的布氏硬度值相同，或在不同試樣上所測得的結(jié)果具有可比性，就必須應(yīng)用“壓痕相似原理”。三、相似原理的應(yīng)用第十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日三、相似原理的應(yīng)用試驗時要保持值為常數(shù)，就可保證幾何相似的壓痕。因此，對同一材料選用不同的F和D時，應(yīng)使值保持為常數(shù)。實際試驗時，為了得到準(zhǔn)確的試驗結(jié)果，除F和D應(yīng)滿足上述選配原則，還應(yīng)通過F和D

的選擇，使壓痕直徑d限定在0.24~0.60D之間，否則結(jié)果無效。

d=0.375D最理想。第十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日GB/T231.1中不同材料的試驗力-壓頭球直徑平方的比率第十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日第十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日四、試樣要求⑴試樣表面應(yīng)平坦光滑，不應(yīng)有氧化皮及外界污物，尤其不應(yīng)有油脂。試樣表面應(yīng)能保證壓痕直徑的精確測量，表面粗糙度參數(shù)Ra一般不大于1.6μm。⑵

制備試樣時，應(yīng)使過熱或冷加工等因素對試樣表面性能的影響減至最小。⑶

試樣厚度至少應(yīng)為壓痕深度的8倍。試驗后，試樣背部如出現(xiàn)可見變形，則表明試樣太薄。試樣最小厚度與壓痕平均直徑的關(guān)系見標(biāo)準(zhǔn)附錄。第十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日第十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑴必須符合GB/T231.2-2002規(guī)定的要求。⑵各級試驗力的誤差均應(yīng)在GB/T231.2-2002規(guī)定的試驗力標(biāo)稱值的±1.0%以內(nèi)。硬質(zhì)合金球的要求。⑶壓痕測量裝置的標(biāo)尺分度應(yīng)能估測到壓痕直徑的±0.5%以內(nèi)。⑷硬度計的示值誤差和示值重復(fù)性要滿足GB/T231.2-2002（P72表4-1）規(guī)定的要求。⑸硬度計由國家計量部門定期檢定（檢定周期一般一年）。⑹硬度計的日常檢查按GB/T231.1-2009附錄A。五、試驗設(shè)備要求第二十頁，共七十五頁，2022年，8月28日d——5個壓痕直徑的總平均值；H——標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定硬度值。第二十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日（一）硬度計的檢查（GB/T231.1-2009附錄A）

六、補充第二十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日（二）壓痕測量裝置的檢查⑴用測微尺進行檢查將測量裝置各工作范圍分成5個間隔，在分級測微尺上測量進行檢查，其最大允許誤差為±0.5%。⑵

使用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上的標(biāo)準(zhǔn)壓痕進行檢查GB/T231.3-2002的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上一般有5個壓痕，選定標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上的某一壓痕，測量壓痕直徑，測得壓痕直徑與標(biāo)準(zhǔn)壓痕直徑的最大允許誤差為±1.0%。第二十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日（一）試驗溫度試驗一般在10～35℃室溫下進行，對于溫度要求嚴(yán)格的試驗，溫度為23℃±5℃。有嚴(yán)格溫度要求的，在試驗報告中要說明試驗溫度。七、試驗操作要點（二）試樣的支撐試樣表面、支承面、試驗臺面應(yīng)清潔和無外界污物（氧化皮、油、灰塵等）。試樣應(yīng)穩(wěn)固地放置于試驗臺面上，保證在試驗過程中不發(fā)生傾斜、位移及撓曲；試驗力作用方向垂直于試驗面；不規(guī)則工件，應(yīng)有專門的試樣支撐。第二十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日——相似原理及應(yīng)用

1根據(jù)試樣尺寸（被測平面、厚度）確定球壓頭直徑；優(yōu)先選用10mm球壓頭；

2鑄鐵材料，球壓頭直徑不小于2.5mm；

3試驗力選擇保證壓痕直徑d=0.24~0.60D。

——不同材料的試驗力-壓頭球直徑平方的比率（三）壓頭直徑和試驗力的選擇第二十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日（四）試驗加力和試驗力保持時間使壓頭與試樣表面接觸，無沖擊和震動地垂直于試驗面施加試驗力，直至達到規(guī)定試驗力值。從加力開始至全部試驗力施加完畢的時間應(yīng)在2S～8S之間。試驗力保持時間為10S～15S。對于要求試驗力保持時間較長的材料，試驗力保持時間允許誤差應(yīng)在±2S。

在整個試驗期間，硬度計不應(yīng)受到影響試驗結(jié)果的沖擊和震動。（五）壓痕間距任一壓痕中心距試樣邊緣距離至少應(yīng)為壓痕對角線長度的2.5倍；兩相鄰壓痕中心間距離至少應(yīng)為壓痕對角線長度的3倍。（六）測量壓痕直徑——相互垂直方向，查GB/T231.4-2009第二十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑴試驗后，檢查試樣背面，如試樣背面出現(xiàn)可見變形痕跡，則表明試樣太薄，試驗結(jié)果無效。壓痕直徑d=0.24~0.60D。

⑵在讀數(shù)顯微鏡或其他測量裝置上測量壓痕直徑。應(yīng)在兩相互垂直方向測量，用兩個讀數(shù)的平均值計算布氏硬度，或查表（GB/T231.4-2009）得布氏硬度值。

⑶數(shù)值修約：3位有效數(shù)字。

⑷

應(yīng)注意材料的各向異性，例如經(jīng)過大變形量冷加工，這樣壓痕直徑在不同方向可能有較大差異。八、試驗結(jié)果處理第二十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑴布氏硬度適用于退火、正火狀態(tài)的鋼鐵件、鑄件、有色金屬及其合金，特別是對軟的金屬，如鉛、鋁和錫等更為適宜。

⑵優(yōu)點：布氏硬度采用較大直徑的球壓頭，所得的壓痕面積較大，因此所得的硬度值反映了材料在較大范圍內(nèi)的平均性能。由于壓痕較大，所得數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性強。

⑶缺點：對不同的材料需要更換壓頭和試驗力，壓痕直徑的測量較麻煩。壓痕較大，對成品件不一定適合。

九、應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點第二十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)洛氏硬度試驗0洛氏硬度試驗的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB/T230-1991金屬洛氏硬度試驗方法GB/T1818-1994金屬表面洛氏硬度試驗方法GB/T230.1-2004金屬洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標(biāo)尺）標(biāo)準(zhǔn)替代GB/T230-1991、GB/T1818-1994，GB/T230.1-2004是2個標(biāo)準(zhǔn)的合并；修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6508-1:1999金屬材料洛氏硬度試驗第1部分:試驗方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標(biāo)尺)。GB/T230.1-2009金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標(biāo)尺）標(biāo)準(zhǔn)替代GB/T230.1-2004；2010-04-01起實施，修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6508-1:2005金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法。第二十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日GB/T230.2-2002金屬洛氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)替代：GB/T2848-1992洛氏硬度計技術(shù)要求、GB/T3773-1993表面洛氏硬度計技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6508-2:1999金屬材料洛氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)GB/T230.3-2002金屬洛氏硬度試驗第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)替代：GB/T2850-1992標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度塊、GB/T3774-1993標(biāo)準(zhǔn)表面洛氏硬度塊修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6508-3:1999金屬材料洛氏硬度試驗第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定第三十頁，共七十五頁，2022年，8月28日→洛氏硬度試驗方法與布氏硬度試驗方法不同，它不是通過測量壓痕面積來計算硬度值，而是采用測量壓痕深度來計算硬度值。→洛氏硬度試驗壓頭采用120°金剛石圓錐、硬質(zhì)合金球壓頭。

→原理：試驗時，壓頭分兩個步驟壓人試樣表面。先施加初試驗力F0，使試樣表面產(chǎn)生一個初始的壓入深度h0，以此作為測量壓痕深度的基準(zhǔn)。然后施加主試驗力F1，其壓痕深度的增量為h1。經(jīng)規(guī)定保持時間后，卸除主試驗力F1，測量在初試驗力下的殘余壓痕深度h。h是反映洛氏硬度高低的量。h越大，洛氏硬度值越低。一、試驗原理第三十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日→為了符合習(xí)慣上數(shù)值越大，硬度越高的概念，人為引入一常數(shù)N以上式作為洛氏硬度值的指標(biāo)，用HR表示：

HR=N-h/S對于HRA、HRC、HRD：HR=100-h/0.002對于HRB、HRE、HRF、HRG、HRH、HRKHR=130-h/0.002對于HRN、HRTHR=100-h/0.001第三十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日第三十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日二、洛氏硬度的表示方法第三十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日三、試樣要求⑴試樣表面應(yīng)盡可能是平面，不應(yīng)有氧化皮及外界污物，尤其不應(yīng)有油脂。建議表面粗糙度Ra不大于0.8μm。⑵

制備試樣時，應(yīng)使過熱或冷加工等因素對試樣表面性能的影響減至最小。⑶對于用金剛石圓錐壓頭進行的試驗，試樣或試驗層厚度應(yīng)不小于殘余壓痕深度的10倍；對于用球壓頭進行的試驗，試樣或試驗層的厚度應(yīng)不小于殘余壓痕深度的15倍。試驗后，試樣背部不應(yīng)出現(xiàn)可見變形（GB/T230.1-2009附錄B

）。第三十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑴試驗力符合規(guī)定的要求。⑵硬度壓頭符合規(guī)定的要求。⑶壓痕測量裝置符合規(guī)定的要求。⑷硬度計的示值誤差和示值重復(fù)性要滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。⑸硬度計由國家計量部門定期檢定（檢定周期一般一年）。⑹硬度計的日常檢查。四、試驗設(shè)備要求第三十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日第三十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日——操作者對硬度計日常檢查的方法

每次更換壓頭、支撐后，以及大批量試驗前，或距前一次試驗超過24h，操作者應(yīng)按GB/T230.1-2004

附錄E的規(guī)定對硬度計進行日常檢查。在日常檢查中，對硬度計的直接檢驗太耗費時間且費用太高。建議采用如下方法:在使用中每日對硬度計至少做一次檢查。檢查之前，應(yīng)預(yù)先打兩個壓痕以保證試樣、壓頭及支座處于正常狀態(tài)。這兩個壓痕不作為試驗數(shù)據(jù)。在與試驗材料硬度值相近的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上至少打三個壓痕，如果硬度讀數(shù)平均值與標(biāo)準(zhǔn)塊硬度值之差在GB/T230.2表5規(guī)定（P77表4-3）范圍內(nèi)，則認為硬度計合格，否則應(yīng)進行直接檢驗。第三十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日第三十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日測量設(shè)備性能的準(zhǔn)確與否，直接影響到實驗室檢定、校準(zhǔn)、檢測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。為保證測量設(shè)備性能滿足預(yù)期的使用要求，保證其量值的溯源性，須定期進行校準(zhǔn)或檢定。然而由于測量設(shè)備固有特性的變化或漂移，在每次檢定或校準(zhǔn)后并不能保證其量值始終得到維持，因此，在日常工作中需要經(jīng)常對測量設(shè)備的性能進行核查，以便及時識別可能發(fā)生的超出預(yù)期范圍的變化或失效，確認其性能是否得到有效維持或是否滿足其使用要求而不會得到非預(yù)期的使用。因此，期間核查的概念可以表述為：在測量設(shè)備相鄰兩次校準(zhǔn)或檢定期間，采用可信的方法對其使用功能及測量性能進行的一種核查，以驗證其是否得到有效維持，即旨在確認測量設(shè)備校準(zhǔn)狀態(tài)的可信程度。

期間核查的概念及目的第四十頁，共七十五頁，2022年，8月28日→按GB/T230.2-2002進行硬度計的示值誤差和示值重復(fù)性檢查。→示值誤差：在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上均勻地測定6個硬度值。第一點不計，取后5個測定值的算術(shù)平均值，硬度計的示值誤差：示值誤差=5個測定值的算術(shù)平均值-標(biāo)準(zhǔn)塊標(biāo)定的硬度值→示值重復(fù)性：

5個測定的硬度值，示值重復(fù)性為：示值重復(fù)性=最大硬度-最小硬度→示值誤差和示值重復(fù)性應(yīng)滿足GB/T230.2-2002表5（P77表4-3）的要求?！捕扔嫷氖局嫡`差和示值重復(fù)性檢查

硬度計的示值誤差和示值重復(fù)性是對洛氏硬度計的綜合檢查（期間核查），是硬度試驗結(jié)果的重要技術(shù)參數(shù)。第四十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日GB/T230.2表5（P77表4-3）第四十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日例：洛氏硬度Ｃ標(biāo)尺（20~70HRC）。1標(biāo)準(zhǔn)硬度塊硬度值：43.2HRC；2標(biāo)準(zhǔn)要求：示值允許誤差±1.5HRC；示值重復(fù)性0.8個洛氏位或≤0.02（100-H），取較大者，43.2HRC時取1.1HRC；3測5次，硬度值為：42.4、42.8、43.0、44.0、44.2HRC，平均43.3HRC；4計算：示值誤差=5個測定值的算術(shù)平均值-標(biāo)準(zhǔn)塊標(biāo)定的硬度值=43.3-43.2=0.1HRC＜1.5HRC（合格）示值重復(fù)性=最大硬度-最小硬度=44.2-42.4=1.8HRC＞1.1HRC（不合格）第四十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日（一）試驗溫度試驗一般在10～35℃室溫下進行，對于溫度要求嚴(yán)格的試驗，溫度為23℃±5℃。有嚴(yán)格溫度要求的，在試驗報告中要說明試驗溫度。五、試驗操作要點（二）洛氏硬度標(biāo)尺的選擇

HRA——硬質(zhì)材料的洛氏硬度，如硬質(zhì)合金、很薄很硬的鋼材，表面硬化層較薄的鋼材。HRB——低合金鋼、軟合金、銅合金、鋁合金及可鍛鑄鐵等中、低硬度材料。HRC——一般鋼材，硬度較高的鑄件，淬火回火的合金鋼等。

HRN、HRT——測極薄工件及氮化層、金屬鍍層的表面硬度。第四十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日（三）硬度計的檢查試驗前，對硬度計的工作狀態(tài)進行檢查。（四）試樣的支撐與固定試樣表面、支承面、試驗臺面應(yīng)清潔和無外界污物（氧化皮、油、灰塵等）。試樣支撐面應(yīng)平整，保證試驗力作用方向垂直于試驗面。試樣應(yīng)穩(wěn)固地放置于試驗臺面上，保證在試驗過程中不發(fā)生位移和撓曲。圓柱形試樣要有適當(dāng)?shù)闹危瑧?yīng)注意使壓頭、試樣、V型槽與硬度計支座中心對中。任何情況下，不允許壓頭與試臺和支座觸碰。試驗過程中，硬度計應(yīng)避免受到?jīng)_擊和振動。第四十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日（五）試驗加力和試驗力保持時間使壓頭與試樣表面接觸，無沖擊和振動地施加初試驗力，初試驗力保持時間不應(yīng)超過3S；

無沖擊和振動地將測量裝置調(diào)整至基準(zhǔn)位置，從初試驗力施加至總試驗力F的時間應(yīng)不小于1S且不大于8S；

總試驗力保持時間為4S士2S。然后卸除主試驗力，保持初試驗力，經(jīng)短時間穩(wěn)定后，進行讀數(shù)；對于低硬度材料經(jīng)協(xié)商試驗力保持時間可以延長，允許偏差士2S。（六）壓痕間距兩相鄰壓痕中心之間的距離至少應(yīng)為壓痕直徑的4倍，并且不應(yīng)小于2mm；任一壓痕中心距試樣邊緣的距離至少應(yīng)為壓痕直徑的2.5倍，并且不應(yīng)小于1mm。如無其他規(guī)定，每個試樣上的試驗點數(shù)不少于4點，第1點不計。第四十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日——凸圓柱面、凸球面上試驗的洛氏硬度要修正（GB/T230.1-2004的附錄C和D）?！迨嫌捕戎抵辽賾?yīng)精確至0.5HR，每個試驗一般給出3個洛氏硬度（JB/T6050-2006鋼鐵熱處理零件硬度測試通則）。六、試驗結(jié)果處理第四十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑴通過變換試驗標(biāo)尺可測量硬度較高的材料，壓痕較小，可用于半成品、成品檢驗和薄件表面硬度檢驗，是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的硬度試驗方法。

⑵壓痕較小，代表性較差。不適于測量組織不均勻材料。不同標(biāo)尺測得的硬度值彼此無內(nèi)在聯(lián)系，不可直接進行比較。七、應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點例如：50HRC<70HRA〤

50HRB>40HRC〤第四十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)維氏硬度試驗0維氏硬度試驗的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB/T4340-1984金屬維氏硬度試驗方法GB/T5350-1985金屬小負荷維氏硬度試驗方法GB/T4342-1991金屬顯微維氏硬度試驗方法GB/T4340.1-1999金屬維氏硬度試驗第1部分：試驗方法標(biāo)準(zhǔn)替代GB/T4340-1984、GB/T5350-1985、GB/T4342-1991；等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6507-1:1997金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T4340.1-2009金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法2010-04-01起實施；修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6507-1:2005金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法；其中GB/T4340.1-1999中的維氏硬度表單獨為GB/T4340.4-2009金屬材料維氏硬度試驗第4部分：硬度值表第四十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日GB/T4340.2-1999金屬維氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)替代：GB/T7664-1987維氏硬度計技術(shù)條件、GB/T17198-1997維氏硬度計（小于HV0.2）的檢驗等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6507-2:1997金屬材料維氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)GB/T4340.3-1999金屬維氏硬度試驗第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)替代：GB/T7663-1987標(biāo)準(zhǔn)維氏硬度塊、GB/T17199-1997標(biāo)準(zhǔn)維氏硬度塊（小于HV0.2）的標(biāo)定修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6507-3:1997金屬材料維氏硬度試驗第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定GB/T4340.4-2009金屬材料維氏硬度試驗第4部分：硬度值表2010-04-01起實施。單獨將平面維氏硬度值計算表列為一部分修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6507-4:2005金屬材料維氏硬度試驗第4部分：硬度值表第五十頁，共七十五頁，2022年，8月28日第五十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日一、試驗原理

與布氏硬度試驗原理基本相同，也是根據(jù)壓痕單位面積所承受的試驗力計算硬度值。只是壓頭改用為兩相對面夾角為136°的金剛石正四棱錐體。第五十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日HV=0.102F/S

壓痕的表面積通過壓痕的對角線長度計算得到。維氏硬度一般不標(biāo)單位。

第五十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日二、維氏硬度的表示方法第五十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日三、試樣要求⑴試樣表面應(yīng)平坦光滑，不應(yīng)有氧化皮及外界污物，尤其不應(yīng)有油脂。試樣表面粗糙度要求較高，維氏硬度試樣不大于0.4μm，小負荷維氏硬度試樣不大于0.2μm；顯微維氏硬度試樣不大于0.1μm。⑵

制備試樣時，應(yīng)使過熱或冷加工等因素對試樣表面性能的影響減至最小。由于壓痕硬度淺，試樣表面根據(jù)樣品特性拋光。⑶

試驗后，試樣背部如出現(xiàn)可見變形，則表明試樣太?。℅B/T4340.1-2009附錄A）。第五十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑴維氏硬度按試驗力大小分為3類：維氏硬度、小負荷維氏硬度、顯微維氏硬度。（相應(yīng)設(shè)備不同）⑵各級試驗力誤差要求、金剛石錐體壓頭的尺寸和精度要求。⑶壓痕測量裝置的要求：測量壓痕對角線長度≤0.04mm時，壓痕測量裝置的估測能力為0.0002mm，最大允許誤差±0.0004mm；測量壓痕對角線長度＞0.04mm，痕測量裝置的估測能力為0.5d%，最大允許誤差為±1.0d%

。⑷硬度計的示值誤差（5點平均值與硬度塊標(biāo)準(zhǔn)值之差）要滿足規(guī)定的要求。⑸硬度計由國家計量部門定期檢定（檢定周期一般一年）。四、試驗設(shè)備要求第五十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日（一）試驗溫度試驗一般在10～35℃室溫下進行，對于溫度要求嚴(yán)格的試驗，溫度為23℃±5℃。有嚴(yán)格溫度要求的，在試驗報告中要說明試驗溫度。五、試驗操作要點（二）試樣的固定試樣表面、支承面、試驗臺面應(yīng)清潔和無外界污物（氧化皮、油、灰塵等）；試樣試驗面與試驗力作用方向垂直；保證在試驗過程中試樣不發(fā)生位移、傾斜、翹曲；小試樣、薄試樣應(yīng)鑲嵌或用特殊夾具夾持；在整個試驗期間，硬度計不應(yīng)受到影響試驗結(jié)果的沖擊和震動。第五十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日（三）試驗力選擇和試驗力保持時間

使壓頭與試樣表面接觸，無沖擊和震動地垂直于試驗面施加試驗力，直至達到規(guī)定試驗力值。從加力開始至全部試驗力施加完畢的時間應(yīng)在2S～10S之間。試驗力保持時間為10s～15s。對于要求特殊，試驗力保持時間可適當(dāng)延長，允許誤差應(yīng)在±2S。

第五十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日（四）壓痕間距

任一壓痕中心距試樣邊緣距離至少應(yīng)為壓痕對角線長度的2.5倍（3倍）；兩相鄰壓痕中心間距離至少應(yīng)為壓痕對角線長度的3倍（6倍）。（五）壓痕測量aad第五十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑴數(shù)值修約：≥100時，修約至整數(shù)；≤100時，3位有效數(shù)字。

⑵曲面試樣維氏硬度值的修正（GB/T4340.1-2009附錄B）。六、試驗結(jié)果處理七、應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點⑴維氏硬度適用范圍廣，能測各種表面處理后的滲層、鍍層的硬度，較小、較薄工件的硬度，顯微維氏硬度可測合金中相的硬度。

⑵優(yōu)點：試驗力從小到大可任意選擇，所測硬度值從低到高標(biāo)尺連續(xù)。從極軟到極硬材料都可測量；測量精度高，可比性強。

⑶缺點：測量操作較麻煩，測量效率低；不適于大批生產(chǎn)和測量組織不均勻材料。第六十頁，共七十五頁，2022年，8月28日第六十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日第六十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日1硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金因硬度較高，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用洛氏硬度和維氏硬度檢測。硬質(zhì)合金和粉末冶金制品硬度的檢測2燒結(jié)材料GB/T9097.1-2002燒結(jié)金屬材料（不包括硬質(zhì)合金）表觀硬度的測定第1部分

截面硬度基本均勻的材料第六十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日2燒結(jié)金屬摩擦材料GB/T10425-2002燒結(jié)金屬摩擦材料表觀硬度的測定第六十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑴鑄鐵——維氏硬度不適合；

⑵鋼——維氏硬度（尤其是維氏硬度和小負荷維氏硬度）適合，并在有爭議時常常作為仲裁方法；

⑶許多零部件標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定：有爭議時維氏硬度仲裁方法，如高強度螺栓的硬度；

⑷維氏硬度用于有效硬化層深度的檢測（感應(yīng)淬火、滲碳淬火有效硬化層深度）。第六十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日

維氏硬度計壓頭的面夾角之所以采用136°，是為了使維氏硬度和布氏硬度在中、低硬度值范圍內(nèi)，對于同一均質(zhì)材料能得到很相近的硬度值。

這是因為這兩種試驗方法都是以壓痕單位表面積上承受負荷的大小來表示硬度值的高低。在布氏硬度試驗中，所得的壓痕直徑通常在0.24~0.6D，壓痕直徑為0.375D時相當(dāng)于直徑為D的鋼球壓頭壓入試樣的壓入角為44°，而嵌入正四棱錐體內(nèi)的鋼球壓痕的圓心角也為44°，在壓入角相同的條件下，其單位面積上承受的負荷是相等的，這就使維氏硬度值在一定范圍內(nèi)與布氏硬度值相等或接近。

當(dāng)試樣硬度在450HV以下時，維氏硬度值近似等于布氏硬度值。八、維氏硬度和布氏硬度的比較第六十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)肖氏硬度試驗0肖氏硬度試驗的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)⑴GB/T4341-2001金屬肖氏硬度試驗方法

→標(biāo)準(zhǔn)替代GB/T4341-1984金屬肖布氏硬度試驗方法→本標(biāo)準(zhǔn)等效采用日本標(biāo)準(zhǔn)JISZ2246-1992金屬肖氏硬度試驗方法?！鷺?biāo)準(zhǔn)規(guī)定的肖氏硬度試驗范圍為5HS-105HS。⑵GB/T13313-1991軋輥肖氏硬度試驗方法→GB/T13313-2008軋輥肖氏、里氏硬度試驗方法→本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軋輥肖氏硬度和里氏硬度的表示、測試方法，對試驗儀器、被測軋輥、數(shù)據(jù)處理、試驗報告的要求以及硬度換算表。本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種類型的鍛鋼、鑄鋼及鑄鐵軋輥的肖氏硬度和里氏硬度測定。

第六十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日一、試驗原理在肖氏硬度符號HS