GB T 4341.1-2014 金属材料 肖氏硬度试验 第1部分 试验方法.pdf

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1、望ICS 77.040.10 H 22 中华人民共和国国家标准GB/T 4341.12014 代替GB/T4341-2001 幢金属材料肖氏硬度试验第1部分:试验方法d lVleallic mater江ls-Shoreharrlness te一Part 1 : Tfjit method . 2015罔05四01实施2014-09-30发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会飞，Jr阳hAU叫一伊/J咆 嘈d GB/T 4341.1-2014 目次前言. . . . . m l 范围. . . . . . . . 2 规范性引用文件. . 3 试验原理. . 4 符

2、号及说明. . 5 硬度计-6 试样. . . . . . . . . . . . . 2 7 试验程序. . . 2 8 试验结果的测量不确定度. . . . . . 2 9 试验报告. . . . . . 3 附录A(规范性附录)使用者对硬度计的H常检查.4 附录B(资料性附录)肖氏硬度试验结果的测量不确定度. . . . . . . 5 I . GB/T 4341.1-2014 目。.J 本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本部分代替GB/T4341-2001(金属肖氏硬度试验方法机与GB/T4341-2001相比，主要技术变化如下z修改了标准名称z增加了第2章规范性引用文

3、件中的相应引用标准(见第2章，2001版的第2章)I 增加了试验结果的测量不确定度的规定(见第8章); 增加了规范性附录A使用者对硬度计的日常检查z一一增加了资料性附录B肖氏硬度试验结果的测量不确定度。本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由全国钢标准化技术委员会CSAC/TC183)归口。本部分起草单位z钢铁研究总院、冶金工业信息标准研究院。本部分主要起草人z高怡斐、董莉。本部分所代替标准的历次版本发布情况为z二GB/T4341-1984、GB/T4341-2001. 阳山1 范围金属材料肖氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T 4341.1-2014 GB/T 4341的本部分规定了金属材料肖

4、氏硬度试验方法的原理、符号及说明、硬度计、试样、试验程序、试验结果的不确定度和试验报告。本部分适用的肖氏硬度试验范围为5HS-105 HS，分为C型(目测型和D型(指示型)。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aGBjT 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定JJG 346 肖氏硬度计JJG 347 标准肖氏程度块3 试验原理用规定形状的金刚石冲头从规定高度自由落下忡击试样表面，以冲头第一次回跳高度h习冲头仨下高度仇的比值计算肖氏硬度值见式(1)。HS=

5、kt 式中zHS一一肖氏硬度zK一一肖氏硬度系数(C型仪器K=104j65，D型仪器K=140);h -一冲头第一次回跳高度，单位为毫米(mm);ho -冲头落下高度，单位为毫米(mm)。4 符号及说明肖氏硬度符号为HS，HS后面的符号表示硬度计类型。示倒1:25HSC表示用C型(目测型肖氏硬度计测定的肖氏硬度值为25.示倒2:51HSD表示用D型指示型肖氏硬度计测定的肖氏硬度值为51.5 硬度计5.1 肖氏硬度计的主要技术参数见表1. ( 1 ) 1 GB/T 4341.1-2014 表1肖氏硬度计的主要技术参数项目C型D型冲头的质量/g2.5 36.2 冲头的下落高度/mm254 19 冲

6、头顶端球面半径/mm1 1 5.2 肖氏硬度计的其他技术指标应符合JJG346的规定。6 试样6.1 试样的试验面一般为平面，对于曲面试样，其试验面的曲率半径不应小于32mm. 6.2 试样的质量应至少在0.1kg以上。6.3 试样应有足够的厚度，以保证测量的硬度值不受试台硬度的影响。试样的厚度一般应在10mm 以上。6.4 试样的试验面积应尽可能大，并应符合7.7的要求。6.5 对于肖氏硬度小于50HS的试样，表面粗糙度参数Ra应不大于1.6m;肖氏硬度大于50HS时，表面粗糙度参数Ra应不大于0.8m.6.6 试样的表面应元氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂。6.7 试样不应带有磁性。7 试

7、验程序7.1 试验一般在10.C35 c温度下进行，对于温度要求严格的试验，应在23c土5C之内进行。对于温度变化敏感的材料，应在材料标准中规定试验温度。7.2 试验前，应使用与试样硬度值接近的内民硬度标准块撞JJG346对硬度计进行检定。程度汁的日常检查参见附录A.7.3 试验时，试样应稳固地放置在机架的试台上。由于试样的形状、尺寸、质量等关系，需将测量筒从机架上取下，以手持或安放在特殊形状的支架上使用。试验结果应注明手持测量或支架测量。7.4 硬度计应安置在稳固的基础上，试验时测量筒应保持垂直状态e试验面应与冲头作用方向垂直。按7.3手持测量筒时，要特别注意保持垂直状态。7.5 测量硬度时

8、，试样在试台上受到的压紧力约为200N(20 kgf).试样质量在20kg以上，手持测量筒或特殊形状的支架上进行试验时，对测量筒的压力应以测量筒在试样上保持稳定为宜。7.6 对于D型肖氏硬度计，操作鼓轮的回转时间约为15，复位时的操作以手动缓慢进行。对于C型肖氏硬度计，读取冲头反弹最高位置时的瞬间读数，要求操作者熟练。7.7 试样两相邻压痕中心距离不应小于1mm，压痕中心距试样边缘的距离不应小于4mm. 7.8 不应将硬度计的冲头对试台冲击。7.9 肖民硬度计的读数应精确至0.5HS;以连续5次有效读数的算术平均值作为一个肖氏硬度测量值，其平均值按GB/T8170修约至整数。8 试验结果的测量

9、不确定庭试验结果的测量不确定度取决于各种不确定度来源。这些不确定度可以分成两类z2 GB/T 434 1. 1-20 14 一一来源于肖氏硬度计(包括直接检验时引人的测量值不确定度以及标准硬度块的标定z一一来源于测试方法的不同和测试条件的变化。使用表1列出的肖氏硬度计的示值误差来估算测量值的不确定度。对肖氏硬度测量值的不确定度进行估算的示例见附录B.注g有时对测量值不确定度的每个来源进行量化是不可能的.但通过对多个试件测量值的数据分析，可以获得对测量值不确定度的估算值。9 试验报告试验报告应至少包括如下内容:a) 本部分的标准编号，即GB/T4341.1-2014; b) 与试样相关的基本描述

10、:c) 试验结果zd) 影响试验结果的各种细节ze) 试验温度(在23.C土5C试验时hf) 测量筒支撑条件(手持测量或支架测量)。3 GB/T 4341.1-2014 附录A(规范性附录)使用者对硬度计的日常撞查A.1 使用者应在当天使用硬度计之前，对其使用的硬度标尺或范围进行检查。A.2 日常检查应在按照JJG347检定的标准硬度块上至少打三个压痕。如果测量的硬度(平均)值与标准硬度块标准值的差值在JJG346中给出的允许误差之内，则认为硬度计是合格的。如果超出其允许误差，应立即进行间接检验。A.3 所测数据应当保存一段时间，以便监测硬度计的复现性和稳定性。4 . 、GB/T 4341.1

11、-2014 附录B(资料性附录肖氏硬度试验结果的测量不确定度B.1 一般要求B.l.1 本附录定义的不确定度只考虑硬度计与标准硬度块(CRM)相关测量的不确定度。这些不确定度反映了所有不确定度分量的组合影响(间接检验。由于本方法要求硬度计的各个独立部件均在其允许偏差范围内正常工作，故强烈建议在硬度计通过直接检验一年内采用本方法计算。B.1.2 图B.l示出了用于定义和区分各硬度标尺的三级计量朔掠链的结构图。朔源链起始于用于定义国内比对的各硬度标尺的国家基准。国家基准肖氏硬度机定度基准肖氏硬度块，标准肖氏硬度机定度实验室用标准肖氏硬度机。当然，基准硬度机应当在尽可能高的准确度下进行直接标定和校准

12、。国家级校i程实验室级用户级肖氏硬度计可靠的硬度值图B.1肖氏砸度标尺的定义和硬度量值计量传递框圄B.2 一酷程序本程序用平方根求和的方法(RSS)计算合成不确定度Uc(各不确定度分项见表B.1)。扩展不确定度U是合成不确定度矶和包含因子k(通常取k=2)的乘积。表B.l给出了全部的符号和定义。B.3 程度计的偏差硬度计的偏差b起源于下面两部分之间的差异z5 GB/T 4341.1-2014 校准硬度计的五个硬度压痕的平均值3一一标定标准硬度块的标准值。B.4 计算硬度测量值不确定度的方法B.4.1 考虑硬度计最大允许误差的方法(方法1)方法1是一种简单的方法，它不考虑硬度计的系统误差，即是一

13、种按照硬度计最大允许误差考虑的方法，见式(B.1)。Uc =Ju + URM干一马+U!+U!. . . . .( B. 1 ) 式中UE、UCRM，ufj、U.、Ums见表B.1。注:CRM(Certified Reference MateriaD是由标准硬度机标定的标准硬度块。测定扩展不确定度U(见表B.1)，见式(B.2)。I ? ? U =k .ju十uEM十Ufj十U!+ u!. . . . . . ( B.2 ) 测量结果见式(B.3): x=x士U. ( B.3 ) 式中X、z见表B.l。3.4.2 考虑硬度计系统误差的方哇(方怯2)除方法1外，也可以选择方法2。方法2是与控制流

14、程相关问方法，可能获得较小的不确定度，见式(B.的和式(B.5)。式中的见表B.1。测量结果见式(B.6): B.5 硬度测量结果的表示= . ./U!干iJi-hhTULs寸dU=k .p.十u七十UR.，;+ u!. -r U! X=x士U. ( B.4 ) .( B.5 ) .( B.6 ) 表示测量结果时应注明不确定度的表示方法。通常用方法1表示测量不确定度(见表B.l，第10步)。6 。国48主-llMOZ扩展示确定度评定的两斡方法方法不确定度来源符号公式依据例g步骤=HSD 测结结果的标准偏差单次测址值1 三Jzz93.5 ,92.0 ,91.5,95.0 ,94.5 测盐试样的平

15、均值及二lz x=-一-采用极差法计算方法1n x = 93.3 方法2其标准偏差S% R 当n=5时极差系数C=2.33=1 S =-=-S =一一= 1.50 z C R为极差z 2.33 一2 方法l对试样测址重复性的评定单次测ht的标准不确定度U% = 1.50 标准不确定度Uz U ;t; = S z. 方法2 3 2j H. 检验结果的标准偏差93.0 ,93.5 ,94.0 ,92.5 ,92.0 用标准硬度块测定H Ef=飞一一采用极差法计算方法1n H = 93.0 方法2的硬度平均值和标准偏差SH R 当n=5时极差系数C=2.33SH = 0.79 S. = -=-H C

16、 4 评定5次平均值的标准不确定度方法1用标准硬度块测定的硬度咀画=511/ J5 U. = 0.79 = 0.35 平均值的标准不确定度Ui n=5 H - J5 方法25 UCRM UCRM U_. =一-一标准硬度块硬度均匀度的最大方法1标准硬度块的标准不确定度CRM 2 0.9 方法2XCRM = 94.1 允许值见CRM的检定证书UCRM = 0.4 5 6 最大允许误差下的标准E JJG 346址大允许误差2.5 方法1不确定度UE UE = Ji 士2.5HS U = J3 =1.44 7 JJG 346中压痕测址装置压痕测挝装置分辨力的11m. 0.5 方法1Uma u m.

17、Um8 =2一3=0.14 方法2标准不确定度2/3 分辨力为0.5HS 表Jl.l., 。国叫晶主-7lAMOZ表B.1(续方法不确定度来源符号公式依据例2步骤=HSD 8 第3步和第5步硬度计示值误差b b=H-HeRM b = 93.3 - 94.1 = -0.8 方法29 硬度计系统误差带来方法2的不确定度U6 U6 = Ib I 两点分布U6 = 0.8 10 第1步到第7步u= 2X 1.502 + 0.352 扩展不确定度的评定U u= k.Ju十u主十tA削1u r- u!,. 十0.452十1.442+ 0.142 方法1k=2 = 4.3日SD11 测盐结果X X= :r

18、+U 第1步和第10步X = (93.3 :l: 4.3) HSD (方法1)方法112 第l步到第5步U=2X 1.502 + 0.352 扩展不确定度的评定U U= k.Ju +u主斗ubat十u!，_+ u1 + 0.4 52 + 0.142 + 0.82 方法2第7步到第9步= 3.6 HSD 13 第1步和第12步测址结果X X=x土UX = (93.3士3.的HSD(方法2)方法2。、 艺ONl二啡的叮归筒。国华人民共和国家标准金属材料肖氏硬度试验第1部分z试验方法GB/T 4341.1-2014 中 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(100029)北京市西城区三里河北街16号(10004日网址总编室:(010)68533533发行中心:(010)51780238读者服务部:(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880X 1230 1/16 印张1字数20千字2015年5月第一版2015年5月第一次印刷祷书号:155066. 1-51534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)68510107GB/T 4341.1-2014 打印日期:2015年6月9日F002