浅析2018版洛氏硬度试验(GB/T230.1)与布氏硬度试验(GB/T 231.1)标准

介绍了洛氏硬度与布氏硬度试验的原理,概述了GB/T 230.1-2018《金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法》与GB/T 231.1-2018《金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法》相比旧版标准的技术内容变化,重点分析了两个新标准对硬度试验所提出的技术需求与实施方案。结果表明:两个新标准都特别强调了对测量结果有效性与溯源性的技术要求,建议国产硬度计制造企业与力学检测实验室及校准实验室加强交流、紧密合作,以适应硬度试验这一传统技术与时俱进的新要求。     

洛氏和布氏硬度试验方法标准GB/T 230.1-2018和GB/T 231.1-2018即将实施

正GB/T 230.1-2018《金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法》即将替代GB/T 230.1-2009,于2018年12月1日正式实施。该标准修改采用ISO 6508-1:2016 Metallic Materials-Rockwell Hardness Test-Part 1:Test Method。GB/T 231.1-2018《金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法》即将替代GB/T 231.1-2009,于2019年2月1日正式实施。该标准修改采用     

金属材料新旧布氏硬度国标的测量不确定度评定对比

对比分析了GB/T 231.1-2009和GB/T 231.1-2018新旧标准中测量不确定度的评定方法,并采用新旧标准中的测量不确定度评定方法计算了Cr12MoV钢和标样布氏硬度的测量不确定度.结果表明:2018版标准中的方法较2009版的可以获得相对准确的测量不确定度,方法M2可以获得比方法M1更小的测量不确定度.     

GB/T 231.1-2018《金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法》解析

国家标准GB/T 231.1-2018是在GB/T 231.1-2009的基础上,修改采用国际标准ISO 6506-1:2014得到的。通过与旧标准进行对照,对新标准修改内容包括引言、范围、规范性引用文件、原理、试验设备、试样、试验程序、试验报告、附录B等进行了详细的介绍和解析。结果表明:引入JJG 150、规定试验前应进行日常检查、规定压痕测量装置应具有均匀的视场照明、规定硬度换算值应注明来源、将"日常检查"由资料性附录改为规范性附录等内容都是新标准的重要修改;与旧标准相比,GB/T 231.1-2018是一个明显的进步。     

金属材料洛氏硬度试验新标准解析

从压头材料、试验原理、标尺适用范围、试验力保持时间、数据修约以及硬度计日常检查等方面,对洛氏硬度试验新版标准GB/T 230.1-2018《金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法》与旧版标准GB/T 230.1-2009之间存在的技术差异进行了对比分析,总结了新版标准的主要修改内容,并对新版标准在实施过程中应注意的事项进行了说明。结果表明:两个版本标准在具体规定上存在着较大差异,在试验前要提前做好相关规定,才能得到客观准确的试验数据。     

金属材料布氏硬度试验的不确定度评定

按照新的金属材料布氏硬度试验方法标准GB/T 231.1—2009对某硬度值为106 HBW10/1000的标准硬度块进行了布氏硬度测试,并对布氏硬度测试结果的不确定度进行了评定;同时还对新标准中关于测试结果不确定度评定的一些细节进行了说明,对新标准中某些不确定度分量的评定方法提出了自己的观点。结果表明:所测硬度块的布氏硬度测试结果为(107.2±5.0)HBW10/1000,k=2。     

根据压痕深度计算布氏硬度值的方法初探

指出了目前在许多关于硬度试验方法的标准和经典著作中都没有区分"压痕深度"和"装有压头的压杆位移"这两个不同的长度量。把装有压头的压杆位移当作压痕深度,对于洛氏硬度试验不会造成错误的结果;但把装有压头的压杆位移当作压痕深度计算压痕直径和布氏硬度值,则会造成明显的错误。提出了采用从压杆最大位移中扣除硬度计弹性变形得到的压痕深度计算压痕直径和布氏硬度值的方法,试验结果表明:这种方法计算得到的布氏硬度试验结果与采用光学系统测量压痕直径方法得到的结果相吻合;该方法兼具布氏硬度试验和快速布氏硬度试验的优点,可以既快速又准确地得到布氏硬度试验结果。     

紫铜板布氏硬度试验的测量不确定度评定

依据GB/T 231.1-2009《金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法》进行了布氏硬度试验,采用两种方法评定了紫铜板布氏硬度试验的测量不确定度。结果表明:采用考虑硬度计最大允许误差的方法,试验结果为(50.7±3.5)HBW2.5/62.5,k=2;采用考虑硬度计系统误差的方法,试验结果为(50.7±2.1)HBW2.5/62.5,k=2;两者之间的差异来源于硬度计的最大允许误差和硬度计的系统误差。     

布氏硬度试样的最小直径

为了保证布氏硬度测量结果的准确性,避免压痕之间以及试样边缘对试样变形的影响,GB231-84“金属布氏硬度试验方法”中规定:压痕中心距试样边缘距离不应小于压痕平均直径的2.5倍,两相邻压痕中心距离不应小于压痕平均直径的4倍。当布氏硬度值小于35时,上述距离应分别为压痕平均直径的3倍和6倍。虽然一般情况下,都能满足上述要求,但是,多大试样才能满足测量要求,即在布氏硬度值HB及F/D~2等一定的条件下,试样的最小直径是多少,是实验人员制作试样时关心的数据。本文按GB231—84的规定,计算出圆试样的最小直径。     

GB/T230.1-2018《金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法》解析

国家标准GB/T 230.1-2018是在GB/T 230.1-2009的基础上,修改采用国际标准ISO 6508-1:2016得到的。通过与旧标准进行对照,对新标准修改内容包括名称、范围、规范性引用文件、原理、符号、缩写术语和名称、试验设备、试样、试验程序、试验报告、附录C和附录D等进行了详细的介绍和解析。结果表明:引入JJG 112、规定使用前应对硬度计进行日常检查、修改附录C、将附录C和附录D由资料性附录改为规范性附录等都是新标准的重要修改内容;与旧标准相比,新标准GB/T 230.1-2018更加完善、严谨,更便于执行,具有明显的进步。     

现行国家与行业标准目录

了便于广大读者和作者及时了解我国与行业中有关金属材料及其制品的物理性能和力学性能试验与测试方法的现行标准,笔者将陆续介绍这方面的内容。GB/T 224-1987钢的脱碳层深度测定法GB/T 225-1988钢的淬透性末端淬火试验方法GB/T 226-1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T 227-1991工具钢淬透性试验方法GB/T 228-2002金属材料室温拉伸试验方法GB/T 229-1994金属夏比缺口冲击试验方法GB/T 230.1-2004金属洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)GB/T 230.2-2002金属洛氏硬度试验第2部分:硬度计(A…     

扁钢布氏硬度试验的测量不确定度评定

依照GB/T 231.1-2009《金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法》对扁钢进行了布氏硬度试验(HBW10/3 000),并对试验结果的测量不确定度进行了评定和总结。结果表明:当包含因子k=2时,采用考虑硬度计最大允许误差的方法测量不确定度评定结果为(323±9)HBW10/3 000,采用考虑硬度计系统误差的方法测量不确定度评定结果为(323±6)HBW10/3 000,两种方法评定结果的差异与源的不确定度大小有关;在日常使用中,布氏硬度计应进行定期的期间核查和检定校准,确保硬度计各部分都在国家标准规定范围内正常工作。     

选择布氏硬度试验力的经验公式

根据GB231－84标准，布氏硬度试验有2个重要的测试条件，即试样的最小厚度应大于压痕深度的10倍和试验后压痕的直径d应处在0．25D＜d＜0．6D范围内。当压痕直径d—0．375D是最理想的条件，它相当于布氏硬度值HB与试验力F的关系曲线处于平坦区段的中部，此时压入角中一44（o）、维氏硬度利用这个理想条件，选取维氏压头棱面夹角a—136（”），获得较好的相似性。众所周知，试验后压痕直径d的大小与试验力F有直接关系。试验力F愈大，则压痕直径d亦大，反之亦然。在布氏硬度试验中，怎样选择试验力F的大小，使其压痕直径d刚好等于或接近于…     

金属洛氏硬度试验结果不确定度评定

本文依据GB/T 230.1-2004《金属洛氏硬度试验》,以45号碳钢为试样,给出了洛氏硬度C标尺的试验结果,评定了金属洛氏硬度C标尺试验结果的不确定度.评定方法适用于洛氏硬度其他标尺的不确定度评定.     

金属布氏硬度试验的测量不确定度评定

金属布氏硬度试验是用较大直径球体压出较大的压痕 ,用压痕表面面积与试验力之比计算出硬度值。该方法测出的硬度值比较稳定、精度高、操作简单。试件的制备较其他力学试样和硬度试样容易。试验误差来源于试验力、压头、压痕测量装置、试样、试验力保持时间等 ,评定测量不确定度以知晓试验结果的可信度。1　试验方法1 1　原理将一定直径球体压入试样表面 ,保持一定时间后卸除试验力 ,用压痕表面面积与试验力之比计算出硬度值 ,即 :ＨＢ =ＦＳ =ＦπＤｈ=2ＦπＤ(Ｄ -Ｄ2 -ｄ2 )式中　Ｆ为试验力 ,Ｎ ;Ｓ为压痕表面积 ,ｍｍ2 ;Ｄ为球体压头…     

利用HB—3000型布氏硬度计测定HBS2.5／62.5／30的方法

目前,各试验室专用布氏硬度计的最大试验力为3000×9.80665N,最小试验力为187.5×9.80665N,如HB-3000型布氏硬度计。当要测定硬度的有色金属/合金的试样(60～130HB)的被试平面任一方向尺寸小于10mm、大于5mm时,仅能选用φ2.5mm钢球压头和62.5×9.80665N试验力。在这种情况下仍可使用HB-3000型布氏硬度计,不过与常规使用方法有所不同。本文介绍利用HB-3000型布氏硬度计测定HBS2.5/62.5/30的具体方法。     

金属洛氏硬度试验结果不确定度评定

本文依据GB/T 230.1-2004《金属洛氏硬度试验》,以45号碳钢为试样,给出了洛氏硬度C标尺的试验结果,评定了金属洛氏硬度C标尺试验结果的不确定度。评定方法适用于洛氏硬度其他标尺的不确定度评定。     

用万能材料试验机进行布氏硬度试验的探讨

根据布氏硬度试验的原理,提出一种在万能材料试验机上进行布氏硬度试验的方法。用二等标准布氏硬度块进行实验,其结果也符合JJG150－1983的要求,表明该方法不仅是可行的。而且所测定的布氏硬度值是准确和可靠的,此方法特别适用于大型零件的布氏硬度值的测试。     

基于机器视觉的布氏硬度机测量技术研究

根据GB/T 231.3-2012中对标准布氏硬度机的要求,介绍了布氏硬度机的原理与要求,基于Lab VIEW设计了一套采用工业相机及电动变倍双远心镜头的全自动标准布氏硬度机,并研究了机器视觉应用和校准流程,使其可满足不同压痕尺寸及相应精度的自动化测量要求.     

布氏硬度可测量的最小球体

以ＧＢ２３１－８４金属布氏硬度试验为依据，给出不同条件下布氏硬度可测量的最小球体的计算公式，并进行了部分计算。