维氏硬度测试方法

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1、JIS Z 2244-2009维氏硬度测试方法、内容说明1. 范围12. 规范性引用文件23. 原则34. 硬度的符号和标识44.1 它们的符号和标识34.2 维氏硬度的符号和标识35. 实验设备46. 实验试件57. 程序68. 结果的不确定性9. 实验报告附录A（规范性文件）实验拉力和硬度的相关试验片的最小厚度附录B （规范性文件）曲面测试所需使用校正因子的表格附录C （信息性文件） 附录D （规范性文件-用户检查试验机的程序维氏硬度计算表格附录JA （信息性文件）前言JIS 与其他国际标准的比较略维氏硬度测试方法 说明这个日本工业标准的编制依据ISO6507-1的第三版和出版于2005年

2、的ISO6507-4第一版的技 术内容进行了一些修改。给出虚线下划线的部分是在相应国际标准的内容已被修改的。解释的修改清单见附件JA。1、范围本标准规定了维氏硬度试验方法，对三种不同范围的金属材料试验力（见表1）进行了说明。 表一试验力的范围试验力范围F/N硬度值名称F49.03HV 5维氏硬度实验1.96KFV49.03HV 0.2 toHV 5低拉力维氏硬度实验0.09807VFV1.961HV 0.01 toHV 0.2维氏显微硬度试验维氏硬度实验制定压痕对角线的长度在0.020mm到1.400mm之间。然而如果实验中压痕对 角线长度小于0.020mm或者实验力小于98.07mN时，经过

3、买方和卖方同意，仍可使用本标准。 对于规定的材料和产品，日本工业标准会详细说明。注1.对于压痕对角线长度小于0.020mm的，应该考虑增加的不确定因素。2. 一般情况下，试验力的减小会增加测量结果的发散。对于低拉力维氏硬度实验和维氏 硬度显微实验尤其严重。主要的限制会使对角线测量变大。对于维氏硬度显微实验，压痕对 角线的精度值不可能在U0.001mm之间。3. 国际标准类似的还有：ISO 6507-1：2005 金属材料维氏硬度实验第一部分实验方法ISO 6507-4：2005 金属材料维氏硬度实验第四部分硬度值表格 （总体评价 MOD）此外，根据ISO指南21,它表示对应于相关的国际标准和J

4、IS之间的内容的程度符号是IDT, MOD,和 NEW。1、参考标准 下列标准包含的条文,通过在本次测试的引用而成为本标准的条款。如下所示的最新版 本标准（包括修订）应适用。JIS B 7725 维氏硬度实验试验机的验证注：略2、原则 金刚石压头具有方形基部的金字塔,顶点的相对面有指定的角度。用力把钻石压头压入 试验片，然后根据除去力后的压痕对角线长度的测量，计算试验力F。维氏硬度是与试验力除以压痕倾斜区域的商成正比的。这也被认为是合格的具有方形基图一实验原理4 硬度的符号和名称4.1 符号和名称详看表二和图一。表二符号和名称符号名称a金字塔压头顶点锥形面的角度（136 ）F试验力（N）d压痕

5、的两条对角线长度d1和d2的算术平均值（mm）HV=试验力维氏硬度 Cx 宀十右右工口 压痕表面面积1鹽2F 卄f= =（1199 1 犷d注：C=0.102l/9.806 65,其中9.80665是从KGF为N的转换系数4.2 维氏硬度的表示方法 下面是一个维氏硬度表示方法的例子。注：建议用户定期对硬度试验机进行检查,详见附件 3.5.1 实验设备按照JIS B 7725要求，能够施加要求范围内的预定的力。5.2 压头如在JIS B7725规定的，钻石装在一个具有正方形基部的合适的金字塔上。5.3测量系统详见JIS B 7725.6 试验片试验片制作如下：a) 试验应进行的表面光滑，无氧化皮

6、、异物，特别是，可以使用润滑油，除非在产品 标准中另有规定。表面的光洁度应允许精确地确定压痕对角线长度。b) 由于过度加热或冷加工所发生的表面硬度的改变应尽量达到最小。由于维氏显微硬度压痕小且深，制备过程中的特殊防范措施就显得至关重要。它在 抛光/电解抛光过程中是推荐使用的，因为适用于材料参数。c) 试件的厚度，或者在测试时的层厚，应至少为压痕对角线长度的1.5倍(见附录A)。 试验后，试验片的背面应该不变形。d) 对于在曲面上的测试，在附录B,表B.1至B.6给出的修正应适用。e) 对于不规则形状和小横截面的试验片，需要添加某种形式的额外支撑。注：筹备形状复杂小尺寸的试件时，建议通过树脂包住

7、试件再用特殊工装保持固定。但 是应用的方法不能影响硬度的测量。如果采用树脂包住的方法，应当小心沿着周边产生 的热，随着压头的压入，压力和温度可能会影响试验力的测量。7 步骤实验步骤如下：a) 一般情况下，测试的周围温度应控制在10到35之间。本实验建议控制在235C。b) 实验应采用表3中的力。其他实验的力表3中也已列出。注：也可以使用其他值，例如HV2.5 (24.52N)。表 3 试验力维氏硬度实验低拉力维氏硬度实验维氏硬度显微实验维氏硬度标准试验力F(N)维氏硬度标准试验力F(N)维氏硬度标准试验力F(N)HV549.03HV0.21.961HV0.010.908 07HV1098.07

8、HV0.32.942HV0.0150.147 1HV20196.1HV0.54.903HV0.020.196 1HV30294.2HV19.807HV0.0250.245 2HV50490.3HV219.61HV0.030.294 2HV100980.7HV329.42HV0.050.490 3HV0.10.980 7注：额定试验力大于980.7N可能被应用。c) 试验片应有刚性支撑。这个支撑表面应该干净，无外来杂质(刮鳞，油脂，污垢等)。试验片稳稳地固定在支撑上是非常重要的，所以一点位移在实验中都不能发生。d) 使压头接触试验片表面，使用实验力垂直的压入，没有震动和摆动，直到试验力达 到规定

9、值。从开始使用力到力达到额定值不要少于2s也不要大于8s。对于维氏硬度 显微实验和低拉力维氏硬度实验，时间最长不要超过10s。压头的攻进速度不要超 过 0.2mm/s。对于维氏硬度显微实验来说，压头接触试验片的速度最好在15卩m/s到70卩m/s之 间。万一要求实验设备有恰当的条件，应该满足。这个试验应该在 10s 到 15s 之间，除非具有独立时间要求的材料进行试验才可以不 在这个范围内。对于这些实验来说，超出点时间是允许的，这个时间应该有指定(见4.2 例子)。e) 在整个实验过程中，实验设备应该不发生震动。f) 两个相邻标识之间的距离和压痕与试验片边缘之间的距离应与表四中规定的d的平 均

10、对角线长度相一致。表四压痕的位置试验片的材料钢，尼龙，钛合金， 铜和铜合金轻金属(除了钛合金)，铅，锡及其它们的合金两个相邻标识 中心之间的距离至少3d至少6d压头中心和试验片 边缘的距离至少2.5d至少3d注：如果两个相邻压痕距离不一致，则间隔d取较大压痕的对角线长度。g) 测量两对角线的长度。它们的算术平均值用于维氏硬度的计算。 对平面来说，来那个对角线长度值不能超过5%。如果差距超过了，一定要在实验报 告中声明。放大倍数可以使对角线看起来增大25%到75%之间。h) 附件D包含了应当用于确定维氏硬度的测试和平面计算表。 8.实验结果的不确定因素根据ISO指南应有一个完整的关于测量不确定因

11、素的描述。资源类型的独立性，对于硬度有两个可能的不确定因素。a) 一种可能性是基于过程的所有相关来源的评价。作为一个参考，EA指导方针是 可以使用的。b) 另一种可能性是使用标准硬度块的基础上间接标定以下简称为CRM (标准物 质) (见文献参考【2-5】)注：不确定性确定的判断准则见ISO6507-1附录Do9. 实验报告 该测试报告，如有必要，应包括在买方和供应商之间的协议，从以下选择的信息。a) 参照本标准b) 所有必要的识别试验片的细节c) 获得的结果d) 在这个标准中没有指定的所有操作，或视为可选e) 可能影响试验结果的任何事件的细节f) 测试的温度，如果是在7a)所规定的范围以外 注：1在相同的试验力时严格比较硬度值。2准确地将维氏硬度转化成其他形式的硬度或者抗张强度没有一般方法。因此，这 样的转换应尽量避免。除非转换了可靠的依据可以通过对比测试来获得。3 应当指出，对于各向异性材料，例如那些已被严重冷加工的，压痕的两条对角线 长度就会有差别。如有可能压痕对角线应与冷加工方向倾斜大约45。产品的说明书中 应该指出两条对角线长度之间差异的限制。4有证据表明，一些材料对应变变化速率比较敏感。这有可能导致屈服强度值上的 微小变化。在压痕形成和终止的相应效果会改变硬度值。