GB T 230.3-2012 金属材料 洛氏硬度试验 第3部分：标准硬度块（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）的标定.pdf

1、ICS 19.060;77.040.10 N 71 4窍：豆2孟温阶岳运豆豆羊运芷 一一二二田r: : . lo工习几工几.：口口.，. . r节.，.沮飞扣乌. 机. .、.咱坛二胃一：二J仨；. 吃旦：；：；：.： 唱唱中华人民共和国国家标准GB/T 230.3-2012 代替GB/T230. 3 2002 金属材料洛氏硬度试验第3部分：标准硬度块CA、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）的标定Metallic materials-Rockwell hardness test Part 3: Calibration of reference blocks(scales A, B,

2、C, D, E, F, G, H, K, N, T) (ISO 6508-3: 2005, MOD) 2012-12-31发布2013-06-01实施f丸，中华人民共和国国家质量监督检验检亵总局也tm衅中国国家标准化管理委员会C.llJ I幸层查且伪中华人民共和国国家标准金属材料洛氏硬度试验第3部分z标准硬度块（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）的标定GB/T 230. 3-2012 * 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(10004日网址.en 总编室：（010)64275323发行中心以010)51780235读者服

3、务部，（010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本88012301/16 印张1字数24千字2013年5月第一版2013年5月第一次印刷* 书号：155066 1-46680定价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话：(010)68510107 GB/T 230.3-2012 前言GB/T 230金属材料洛氏硬度试验分为如下三个部分：第1部分z试验方法（A、B、C、D、E,F、G、H、K、N、T标尺）; 一一第2部分硬度计（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺的检验与校准z二第3部分z标准硬度块（A、B、C、D、E、F、

4、G、H、K、N、T标尺的标定。本部分为GB/T230的第3部分。本部分按照GB/T1. 1 2009给出的规则起草。本部分代替GB/T230. 3-2002（金属洛氏硬度试验第3部分标准硬度块（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）的标定，与GB/T 230. 3一2002相比，主要技术变化如下：一一一修改了名称z修改了引言（见引言，2002年版的引言）; 明确规定硬质合金球为压头用标准用球（见引言）; 一一删除了第2章规范性引用文件清单中引用的国家标准GB/T4340. 1-1999金属维氏硬度试验第1部分z试验方法、GB/T7997-1987硬质合金维氏硬度试验方法和JJF105

5、9 1999测量不确定度评定与表示（见2002年版的第2章h一一修改了表1的内容，并规范了表中所列“标尺”和“洛氏硬度单位”的表示方式（见表1,2002年版的表1);修改了附录A的图A.1和图A.2中曲线上相对均匀度指标的表示方式（见附录A,2002年版的附录A);增加了公式（3）和公式（4）（见7.1);增加了资料性附录“标准块平均硬度值的测量不确定度”（见附录B）。本部分使用重新起草法修改采用国际标准ISO6508-3: 2005金属材料洛氏硬度试验第3部分E标准硬度块（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）的标定（第二版），在文本结构和技术内容方面与ISO 6508-3: 20

6、05一致。本部分与ISO6508-3: 2005的技术性差异及其原因如下二删除了ISO6508-3: 2005的前言，重新编写了前言z一一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，调整的内容集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下z 用修改采用国际标准的GB/T230.1代替ISO6508-1(见4.5、5.1和附录B); 用修改采用国际标准的GB/T230. 2一2012代替ISO6508-2: 2005 （见第1章、4.1、4.6和第B.1章）; 用等同采用国际标准的GB/T3505 2009代替ISO4287: 1997（见3.5); 用等同采用

7、国际标准的GB/T13634代替ISO376（见4.4); 一一修改了表1的内容，并规范了表中所列“标尺”和“洛氏硬度单位”的表示方式z将7.1的公式。）中的符号“U”用符号“替换z将公式（4）中的符号“Ure1用符号“lre1替换F一一将图A.1中曲线上的1%h、1.5%h和2%h分别改成1.0%、1.5%和2.0%，将图A.2中曲线上的0.02h和0.03h分别改成2.0%和3.0%;一一改正了附录B中及表B.4中一些错误的数据，并在做过改正的地方用下划线注明z一规范了附录B中向公式里代人数值的一些计算式的表达方法：I GB/T 230.3-2012 一一删除了参考文献。本部分与ISO65

8、08-3: 2005相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（进行了标示。本部分还做了下列编辑性修改将“ISO6508的本部分”一词改为“本部分”；-用中文的小数点符号“，代替英文的小数点符号，请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国试验机标准化技术委员会（SAC/TC122）归口。本部分起草单位z长春机械科学研究院所有限公司、泉州丰泽东海仪器硬度块厂、上海市计量测试技术研究院、莱州华银试验仪器有限公司。II 本部分主要起草人z王学智、陈俊薪、虞伟良、寇钟夏、周巧云。本部分所代替

9、标准的历次版本发布情况- -GB 2850 -1981、GB/T2850-1992; GB 3774 1983、GB/T3774 1993; 一一GBIT 230. 3-2002. GB/T 230.3-2012 引GB/T 230的本部分规定硬质合金球作为洛氏球压头的标准型式的压头用球。如果在产品规范或专门的协议中另有规定，可继续将钢球作为压头用球。回GB/T 230.3-2012 1 范围金属材料洛氏硬度试验第3部分：标准硬度块CA、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）的标定GB/T 230的本部分规定了按GB/T230. 2-2012对洛氏硬度计（A、B、C、D、E、F、G、H、

10、K、N、T标尺）间接检验所用标准硬度块（以下简称标准块）的标定方法。2 规范性引用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。GB/T 230. l金属材料洛氏硬度试验第1部分z试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）（GB/T230.1-2009,ISO 6508-1:2005,MOD) GB/T 230. 2一2012金属材料洛氏硬度试验第2部分z硬度计（A、B、C、D、E,F、G、H、K、N、T标尺的检验与校准(ISO6508-2 :2005 ,MOD)

11、GB/T 3505-2009产品几何技术规范（GPS)表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数(ISO 4287: 1997, IDT) GB/T 13634 单轴试验机检验用标准测力仪的校准（GB/T13634-2008,ISO 376:2004, Metallic materials-Calibration of force proving instruments used for verification of uniaxial testing machines, IDT) 3 标准块的制造3. 1 标准块应专门制造。注z要重视制造标准块所使用的工艺过程，以使标准块获得必要的均质性、组织稳

12、定性和表面硬度的均匀性3.2 每一待标定的金属块的厚度不应小于6mm。标准块的厚度宜为6mm 16 mm。随着压痕数目的增加，标准块的硬度会发生变化，为减少此影响，对于钢制的标准块，其厚度不宜小于12mmo对于其他材料制成的标准块会具有不同的厚度。3.3 标准块应无磁性。制造者宜保证对钢制的块，在块的制造工艺过程结束（标定前均要经过退磁处理。3.4 标准块的表面平面度应为0.01mm，标准块的支承面应元凸起现象。标准块的平行度应为0.02 mm/50 mm。3.5 标准块的试验面和支承面不应有影响压痕测量的诸如凹痕、划伤、氧化皮等缺陷。试验面表面粗糙度参数Ra的最大允许值为0.000 3 mm

13、；支承面的最大允许值为0.000 8 mm，取样长度l=O.8 mm （见GB/T3505-2009的3.1.的。3.6 为能查验以后不从标准块上去除任何材料，应在标准块上标注其标定时的厚度，准确到0.1mm, 或应在其试验面上做出鉴别标记见8.1 e门。1 GB/T 230.3-2012 4 标准凯4. 1 标准洛氏硬度机除应满足GB/T230. 2-2012中第3章规定的一般要求外，还应满足4.24.8规定的要求。4.2 应对标准机进行直接检验，检验周期不应超过12个月。直接检验包括za) 试验力的校准。b) 压头的检测。如果压头的性能在不超过12个月的时间间隔内至少比照一个另外的标准压头

14、进行过检测，检验周期能够延长到5年。c) 测量装置的校准。d) 试验循环时间的检测。如果此项检测不能完全实现，至少要桂测力对时间的特性。4.3 用于检验和校准标准机的器具应溯源到国家基准。4.4 对于每个试验力，应使用符合GB/T13634规定的0.5级或优于o.5级的际准测力仪进行检测z或采用具有相同准确度（或优于该准确度）的其他方法进行检测。所检测试验力的最大允许误差z对于初试验力Fo应为其标舔值的士0.2%；对于总试验力F应为其标称值的士0.1%.4.5 金刚石圆锥压头应满足以下要求a) 金刚石圆锥顶角的平均角度应为120。士0.1，在每个测量截面t测得的角度最大允差应为120士0.17

15、。当不测量圆锥的圆度时，至少应测量圆锥的8个挥间隔的轴向截面。当邻近结合处（圆锥面与国端球面相切处）的圆锥的圆度偏差不超过0.004 mm时，应测量垂直于压头轴线的两个截面。注2圆皮偏差的定义是圆锥体表丽与其外接圆之！可的最大径向距离邻近接合处的金刚石圆锥母线的直线度在0.4mm的最小长度内不应超过0.000 5 mm. b) 压头的顶端是个球面，球面半径是根据在4.Sa）定义的各轴向截面测量的单一值而确定的。该球面半径能够通过测量压头轴向截面投影轮廓线与雨同心圆的两段弧的交线而测定，两同心圆的间距不应超过0.002 mmo上述的单一但是两个同心圆半径的平均值。每个单一值应在（0.2士0.00

16、7)mm以内，至少8个单一值的平均值应在（0.2士0.005) mm以向。圆锥表面和顶端球面的结合应完全相切。c) 金刚石圆锥轴线对压头柄轴线（垂直于座的安装面）的倾斜角应在o.3以肉。d) 应按第5章规定的方法，在表1给出的至少4块标准块上进行试验。表1对应不同标尺的硬度水平洛氏硬度标尺硬度范围c 23 HRC (20 26)HRC c 55 HRC (52 58)HRC N 43 HR45N (40 46)HR45N N 91 HR15N (88 94)HR15N 对于每一标准块，用被检压头压出3个压痕取得的平均硬度值与用标准压头取得的3个压痕的平均硬度值不应相差士0.4洛氏单位。在标准块

17、上用被检压头压出的压痕与用标准压头压出的压痕，二者宜是一一相邻的。应使用标准机按GB/T230. l进行试验。标准压头的校准周期不应超过5年。注s标准压头是指被认可为国家级标准压头的一个或多个压头2 . GB/T 230.3-2012 4.6 压头用硬质合金球和钢球的特性应满足GB/T230. 2 2012的要求，此外，球的直径允差还应满足下列要求：对于1.587 5 mm直径的球，其直径允差为士O.002 mm; 对于3.175mm直径的球，其直径允差为士0.003 mmo 4. 71) 压痕深度测量装置的分辨力应为0.000 1 mm，其扩展不确定度应为0.000 2 mm(k=2）。4.

18、8 试验循环时间应与第5章规定的试验循环时间一致，其时控误差的最大允许值为士0.5 S0 5 标定方法5. 1 标准块应在（23士5）温度范围内，使用GB/T凶。.1规定的一般试验方法，在第4章描述的标准机上进行标定。在标定过程中，温度的波动不宜超过1。5.2 压头接近标准块表面时的速度不应超过1mm/s。5.3 使压头与标准块的试验面接触，并无冲击、振动或摆动地平稳施加拥试验力Fo。初试验力Fo的保持时间不应超过3.s。注g通过电动控制的硬度汀，按公式(1）合成了初试验力施加时间（T，）和初试验力保持时阳T.m):Tp = T./2牛T,m3s式中zT.一一施加和保持初试验力的总时间；1斗一

19、初试验力施加时间；T.m一初试验为保持时间。.,.o( 1 ) 5.4 施加初试验力F。后，将测量装置标尺读数的起始位置对准基线位置，在1s 8 s内，元冲击、振动或摆动地把试验力从Fo增加到F。总试膛力F的保持时间应为（4士2)s。在形成压痕过程的最后阶段（大约在o.6 F 0. 8 F的范围），压入速度宜在（0.020.04)mm/s 以内。5.5 卸除主试验力Fi后应在3s 5 s内读取最后读数。6压痕数目在每一标准块的整个试验面土应均匀分布地压出5个压嚷。S个压痕硬度值的算术平均值即标定为标准块的硬度值。为了减小测量不确定度，压痕的数目最好多于5个。7 硬度均匀度7. 1 将测得的每个

20、永久压痕深度值h1、h2、h、h、hs，按从小到大递增的次序排列。按公式（2）计算压痕深度的平均值h:-;- h1 + h2 +ha + h4 + hs 5 - 2 ) 1) ISO 6508-3 :2005原文中，此条分辨力的指标0.000 1 mm前带“士”号，本部分将其删去p并将扩展不确定度的包含因子（2a）按规定改写成（k=2).3 GB/T 230.3-2012 在规定的标定条件下标准块硬度以h的百分比表示的标准块硬度7.2 表2给出了标准块硬度均匀度自表2洛氏硬度标尺A B c D E F G H K N T a应取两个量值中的较大者。7.3 附录B给出了标准块测量不确j8 标识8

21、. 1 每标准块上应标记下列内容za) 标定时测得的硬度值的算术b) 供应商或制造者的名称或标c) 编号zd) 校准机构的名称或标志；e) 标准块的厚度或试验面上的f) 标定年份（如果在编号中识E8.2 当试验面朝上时，标在标准块侧8.3 随提供的每一标准块，应附有至a) 注明执行本部分，即GB/T b) 标准块的标识zc) 标定日期zd) 硬度值的算术平均值和表征4 的均匀度J由公式（3）表示zI =hs -hi - 3 ) 的相对均匀度I. 1按公式（4）计算_h -h J rel一一气？100.( 4) h 最大允许值，并在图A.I和图A.2中对其进行了图示。标准块硬度均匀度的最大允许值

22、度的评定方法。平均值，如66.3 HRC; 志；鉴别标记（见3.6);不出来时）。均匀度的最大允许值1. 5%或0.4HRA 2.0%或1.O HRB 1. 0%或0.4HRC 1. 0%或0.4HRD 2.0%或1.o HRE 2.0%或1.0 HRF 2.0%或1.0 HRG 2.0%或1.O HRH 2.0%或1.0HRK 2.0%或0.6HRN 3.0%或1.2 HRT 面上的任何标记均应是正立的。少包括下列内容的证书z0.3; 标准块均匀度的值（见7.1)。. ,. GB/T 230.3-2012 9 有效性标准块仅对所标定的标尺有效。标定的有效期不宜超过5年，对于铝合金和铜合金制的

23、标准块，其标定的有效期宜减少到2年3年。5 GB/T 230.3-2012 附录A（规范性附录）标准块的均匀度图A.1和A.2示出了标准块硬度均句度的最大允许值。说明zx 洛民硬度zY一一硬度均匀度zy 4 3 2 。20 ,/ V” C、D标尺30 HR一一各标尺的洛氏硬度单位。40 2.0% B、E,F、G、H、K标尺旦50 60 70 90 100 HRA HRC I j I工HRF HRG E虫KHRB 固A.1 洛氏硬度（A、B、C、D、E,F、G、H和K标尺）6 4” Jy 3 2 。o 10 20 30 40 I 50 so HR30N HI主45NHR30T HR45T 说明g

24、X一一表面洛氏硬度zY一一硬度均匀度zHR一一各标尺的洛民硬度单位1.2HR 、气、90 11 100 圄A.2表面洛氏硬度（N和T标尺GB/T 230.3-2012 x 7 GB/T 230.3-2012 附录B（资料性附录）标准块平均硬度值的测量不确定度GB/T 230. l的图G.1中示出了硬度标尺的定义和量值传递所需的计量链。B. 1 标准硬度机的直接检验B. 1. 1 试验力的校准试验力的校准见GB/T230. 2 2012的附录B.B. 1. 2 压攘深度测量装置的技准压痕深度测量装置的校准见GB/T230. 2-2012的附录B。B. 1. 3 压头的检测压头的检测见GB/T23

25、0. 2-2012的附录B。B. 1. 4 试验循环时间的检测试验循环时间的检测见GB/T230. 2-2012的附录B.B.2 标准洛氏硬度机的间接检验注2在本附录中，根据硬度试验标准的定义，下标“CRM”（有证标准物质）的含义是“标准硬度块”。通过使用基准硬度块进行间接检验，能检查标准洛氏硬度机的综合性能，同时根据基准硬度块的基准值测定出标准机的重复性及误差。8 标准机间接检验时的合成测量不确定度由公式CB.I)求得zUcM肌p+u!c肌1十二斗D+ u!. .( B.1) 式中zUcRM-P一一一基准硬度块校准证书给出的标准不确定度（k=l)I UzeR胁一标准机重复性引人的标准不确定度

26、zUcRM-D 基准硬度块自最近一次标定，其硬度值随时间漂移而引人的标准不确定度；缸，一由标准机的压痕测量装置分辨力引人的标准不确定度。评定不确定度的示例如下基准硬度块的硬度值zHcRM-P=45. 4 HRC 基准硬度块的标准不确定度zucRM-1 = 0. 25 HRC lJ, (k=l) 基准硬度块硬度值随时间漂移引人的标准不确定度zUcR协o=O压痕深度测量装置的分辨力z8nu=O. lm 1) ISO 6508-3: 2005原文在数值o.25前加“士”号. ,. GB/T 230.3-2012 表B.1间接栓验的结果序号诩得的硬度值HHRC 1 45. 3min 2 45.6 3

27、45, Bma萃4 45. 7 5 45.4 . 平均值H 45. 56 标准偏差S,cR阳0.207 ,. 标准测量不确定度U,CRMl 0.11 HRC洛氏硬度。依据表B.l中的标准偏差Sze肌1，标准不确定度UzeRM-1按公式(B.2）计算ztSzeR胜IUzeRM-1 二一一；：一一一一( B. 2) llll 式中，取n=5、t=l. 14时，U.xcRM1=0. 11. 表B.2测量不确定度的评定不确定度分量估计值标准不确定度分布类别灵敏系数不确定度的贡献x, X; u(x,) C呈u;(H) UcRM 45. 6日RC0. 25 HRC 正态1. 0 O. 25 HRC U,C

28、RM-1 O HRC 0.11 HRC 正态1. 0 0.11 HRC Um, O HRC 0. 03 m 矩形0. 5h 0. 01 HRC UCRM-D O HRC O HRC 三角1. 0 O HRC 合成标准不确定度UCM0. 27 HRC 咽c.HRC洛氏硬度。. - b灵敏系数按公式（B.3）计算sF亚( B. 3) c= 一一h 式中z取h=O.000 029 mm. B.3 标准块的测量不确定度标准块的合成标准不确定度按公式CB.4）计算zucRM =./u + u!c肌2( B. 4) 式中zUcR.A 标准块的合成标准不确定度F. 4NFONm0的NH阁。GB/T 230.

29、3-2012 UzeR阳一一标准块由于硬度均匀度引人的标准不确定度；UcM一一标准机间接检验时的合成不确定度，见公式B.l. 标准块砸度均匀度的测定序号测得的硬度值H HRC 1 45.2出n2 45.3 3 45.8回氢4 45. 6 5 45.4 平均值H45.46 标准偏差SzcR阳o. 24 HRC一洛氏硬度。表B.3标准块由于硬度均匀度引人的标准不确定度按公式（B.5）计算zt SxcRM2 UzeRM-2 = 一？lln ( B. 5 ) 式中取t= l.14,n=5时，得出EUze肌2=0.12 HRC F勘FJ标准块的测量不确定度标准块的标定硬度值由标准块硬度均匀度基准洛氏硬度机的标准标准块标定的扩展HcRM 引人的标准不确定度不确定度UcM 不确定度UcRM(k=2) Uzea脏2HRC HRC HRC HRC 45.5 0.12 0.27 0.6 HRC洛氏硬度。表B.4表B.4中的UcRM按公式(B.的计算zUcRM = 2,/uM + u!c:R协2( B. 6) nu- 06- au- au- duF 唱A. eo- eo- nu- tu- EU- A一价号一定书一定侵权必究” 版权专有18.00元GB/T 230.3-2012 打印日期：2013年5月17日F002A