DIN 50103-3-2017 Testing of metallic materials - Rockwell hardness test - Part 3 Modified Rockwell scales Bm and Fm for thin steel sheet《金属材料检验 洛氏硬度试验 第3部分 薄钢板用改良洛氏刻度盘 Bm 和 Fm》.pdf

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1、Mai 2017DEUTSCHE NORM Preisgruppe 8DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 77.040.10!%aux“2628285www.din.deDIN 50103-3Prfung metallischer Werkstoffe Hrteprfung nach

2、 Rockwell Teil 3: Modifizierte Rockwell-Verfahren Bm und Fm fr Feinblech aus StahlTesting of metallic materials Rockwell hardness test Part 3: Modified Rockwell scales Bm and Fm for thin steel sheetEssai des matriaux mtalliques Essai de duret Rockwell Partie 3: Echelles modifies Rockwell Bm et Fm po

3、ur tles minces en acierAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 50103-3:1995-01www.beuth.deGesamtumfang 12 SeitenDDIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP)DIN 50103-3:2017-05 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung 4 1 Anwendungsbereich . 6 2 Normative Verweisungen . 6 3

4、 Kurzbeschreibung des Verfahrens 6 4 Bezeichnung 8 5 Prfmaschine 8 5.1 Allgemeines . 8 5.2 Eindringkrper . 8 5.3 Prfkrfte . 9 5.4 Auflageflche fr die Probe 9 6 Probe 9 7 Durchfhrung 9 8 Prfbericht . 11 Literaturhinweise . 12 DIN 50103-3:2017-05 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA

5、 062-01-41 AA Hrteprfung fr Metalle“ des DIN-Normenausschusses Materialprfung (NMP) ausgearbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patent

6、rechte zu identifizieren. Fr weitere Informationen zum Hintergrund der berarbeitung dieser Norm siehe Einleitung. nderungen Gegenber DIN 50103-3:1995-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Anpassung an die aktuellen Normen der Reihe DIN EN ISO 6508 Metallische Werkstoffe Hrteprfung nach Rockwe

7、ll“; b) redaktionelle nderungen. Frhere Ausgaben DIN 50103-3: 1985-02, 1995-01 DIN 50103-3:2017-05 4 Einleitung Die Hrteprfung nach Rockwell ist eines der allgemein blichen Verfahren zur Ermittlung der mechanisch-technologischen Eigenschaften von kaltgewalztem Blech und Band mit geringen Blechdicken

8、 nach DIN EN 10130 Kaltgewalzte Flacherzeugnisse aus weichen Sthlen zum Kaltumformen Technische Lieferbedingungen“ und DIN EN 10209 Kaltgewalzte Flacherzeugnisse aus weichen Sthlen zum Emaillieren Technische Lieferbedingungen“. Langjhrig bewhrt hat sich als Eindringkrper eine Kugel aus gehrtetem Sta

9、hl oder Hartmetall sowie die Anwendung von Prfgesamtkrften von 980 N, 588 N, 294 N, entsprechend den Verfahren nach Rockwell B, F und 30 T. Magebend fr die Anwendung dieser drei Prfgesamtkrfte ist die Erfahrung, dass man mit ihnen hinreichend reproduzierbare Ergebnisse erhlt, whrend bei Anwendung no

10、ch kleinerer Prfgesamtkrfte die Streubreite der Ergebnisse verhltnismig gro wird. Welche der drei Prfgesamtkrfte im Einzelfall zur Anwendung kommt, richtet sich nach der Hrte und nach der Dicke der Erzeugnisse. Trotz der Abstufung der Prfkrfte lsst sich hufig nicht vermeiden, dass sichtbare Verformu

11、ngen auch auf der Rckseite der Proben entstehen. Whrend bei den ursprnglich genormten Verfahren der Hrteprfung nach Rockwell die so erzielten Prfergebnisse ungltig sind, hat die Weiterentwicklung der Prftechnik bei Feinblechen dazu gefhrt, dass bei den drei oben angefhrten Verfahren Verformungen auf

12、 der Rckseite der Proben zugelassen werden, wenn die so ermittelten Hrtewerte mit dem Zusatzbuchstaben m“ als HRBm, HR 30Tm und HRFm gekennzeichnet werden. Diese drei sogenannten Modifizierten Rockwell-Verfahren“ waren in DIN 50103-3:1985-02, genormt. Die modifizierten Rockwell-Verfahren unter Verwe

13、ndung der Stahlkugel HR 30TSm sowie HR 15TSm sind inzwischen in Anhang A von DIN EN ISO 6508-1 enthalten. Da der Arbeitsausschuss NA 062-01-41 AA das Weiterbestehen der beiden anderen modifizierten Rockwell-Verfahren HRBm und HRFm fr notwendig hlt, bleiben diese in der vorliegenden Version von DIN 5

14、0103-3 weiterhin genormt. Die Prfung der Prfmaschine erfolgt nach DIN EN ISO 6508-2 Metallische Werkstoffe Hrteprfung nach Rockwell Teil 2: berprfung und Kalibrierung der Prfmaschinen und Eindringkrper“ unter Verwendung einer Stahlkugel. Da in DIN 50103-3 fr die Prfverfahren HRBm und HRFm die aussch

15、lieliche Verwendung einer Hartmetallkugel festgelegt ist, treten Unterschiede zwischen den Hrtewerten auf, die bei der Prfung der Prfmaschine (mit Stahlkugel) und die bei der eigentlichen Anwendung des Prfverfahrens (mit der Hartmetallkugel) erhalten werden. Die entsprechenden Differenzen in den Hrt

16、ewerten wurden von der MPA NRW in Dortmund empirisch ermittelt und knnen aus dem folgenden Bild 1 abgeschtzt werden. Sie sind beim Vergleich der Hrtewerte der indirekten berprfung der Prfmaschinen mit den whrend der Prfung erhaltenen Hrtewerten zu bercksichtigen. DIN 50103-3:2017-05 5 Legende 1 HRBm

17、 2 HRFm X Rockwell-Hrte HR Y HRStahlkugelHRHartmetallkugelBild 1 Differenzen bei den Hrtewerten HRBm und HRFm, ermittelt mit der Stahl- bzw. Hartmetallkugel DIN 50103-3:2017-05 6 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt die modifizierten Rockwell-Verfahren Bm und Fm fr Feinbleche fest. Die modifizierten

18、Rockwell-Verfahren Bm und Fm werden angewendet, wenn die Proben so dnn sind, dass bei Anwendung der Rockwell-Verfahren B und F nach DIN EN ISO 6508-1 auf der Auflageflche der Probe eine sichtbare Verformung eintritt. Es wird empfohlen, die Anwendung der modifizierten Rockwell-Verfahren Bm und Fm auf

19、 Feinblech folgender Dickenbereiche zu beschrnken: Modifiziertes Verfahren nach Rockwell Bm: Erzeugnisdicke s 1,1 mm Modifiziertes Verfahren nach Rockwell Fm: Erzeugnisdicke 1,1 mm s 0,6 mm Die Hrteprfung nach den modifizierten Rockwell-Verfahren Bm und Fm ist anwendbar fr Feinblech aus Sthlen, dere

20、n Hrte innerhalb der folgenden Bereiche liegt: a) Modifiziertes Verfahren nach Rockwell Bm: 50 HRBm bis 100 HRBm b) Modifiziertes Verfahren nach Rockwell Fm: 60 HRFm bis 115 HRFm. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind

21、fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN ISO 6508-1, Metallische Werkstoffe Hrteprfung nach Rockwe

22、ll Teil 1: Prfverfahren DIN EN ISO 6508-2, Metallische Werkstoffe Hrteprfung nach Rockwell Teil 2: berprfung und Kalibrierung der Prfmaschinen und Eindringkrper 3 Kurzbeschreibung des Verfahrens Die Prinzipdarstellung des Rockwell-Verfahrens ist in Bild 2 enthalten. Der Eindringkrper ist eine Kugel

23、aus Hartmetall mit einem Durchmesser von 1,587 5 mm (abgeleitet von 1/16 inch). Diese wird in zwei Stufen in die Probe eingedrckt. Die bleibende Eindringtiefe h wird unter den nachstehend aufgefhrten Bedingungen ermittelt. Aus der Eindringtiefe h, einem bekannten skalenspezifischen Zahlenwert N und

24、der Skalenteilung S wird die Rockwellhrte nach Gleichung (1) berechnet (siehe Tabelle 1): Rockwellhrte = (1) DIN 50103-3:2017-05 7 Legende X Zeit Y Eindringkperposition 1 Eindringtiefe durch Prfvorkraft F02 Eindringtiefe durch Prfzusatzkraft F13 elastische Rckverformung infolge Rcknahme der Prfzusat

25、zkraft F14 bleibende Eindringtiefe h 5 Probenoberflche 6 Bezugsebene fr die Messung 7 Position des Eindringkrpers 8 Kurve der Eindringtiefe ber der Zeit Bild 2 Prinzipdarstellung des Rockwell Verfahrens Tabelle 1 Symbole und Benennungen Symbol Benennung Einheit F0Prfvorkraft N F1Prfzusatzkraft N F P

26、rfgesamtkraft N S Skalenteilung, entsprechend der Skala mm N Zahlenwert, entsprechend der Skala h Bleibende Eindringtiefe unter Prfvorkraft nach Rcknahme der Prfzusatzkraft mm HRBm Rockwellhrte = 130 0,002 HRFm DIN 50103-3:2017-05 8 Die Rockwellhrte fr die Skalen Bm und Fm wird angegeben durch das S

27、ymbol HR, dem der Hrtewert vorangesetzt wird und dem die Skalenbezeichnung folgt. BEISPIEL 80 HRBm = Die Rockwellhrte, gemessen in der Skala Bm, betrgt 80. Es ist zu beachten, dass Hrtewerte, die noch mit einer Stahlkugel ermittelt wurden, ber den entsprech-enden Werten, die mit einer Hartmetallkuge

28、l ermittelt werden, liegen. Die Differenz zwischen den beiden Hrtewerten betrgt im Bereich 60 HRBm bis 70 HRBm bis zu 1,4 Rockwelleinheiten (siehe auch Einleitung). ANMERKUNG Definitionen, Symbole, Benennungen und Prinzip der Hrteprfung fr die modifizierten Rockwell Verfahren Bm und Fm stimmen bis a

29、uf die in dieser Norm festgelegten Abweichungen mit den Rockwell Verfahren B und F nach DIN EN ISO 6508-1 berein (siehe Bild 2 und Tabelle 1). Die Abweichungen beziehen sich hierbei hauptschlich auf den Eindringkrper und die Probekrperauflage. 4 Bezeichnung Die Bezeichnung einer Hrteprfung nach dem

30、Verfahren HRBm nach DIN 50103-3 lautet: Prfung DIN 50103-HRBm Die Bezeichnung einer Hrteprfung nach dem Verfahren HRFm nach DIN 50103-3 lautet: Prfung DIN 50103-HRFm 5 Prfmaschine 5.1 Allgemeines Die Prfmaschine muss den Anforderungen nach DIN EN ISO 6508-2 entsprechen. 5.2 Eindringkrper Die Hartmet

31、allkugeln mssen folgende Eigenschaften aufweisen: a) Hrte: Die Hrte der Hartmetallkugeln darf nicht kleiner sein als 1 500 HV 30, gemessen nach DIN EN ISO 6508-1; b) chemische Zusammensetzung: Wolframcarbid (WC) Rest alle brigen Carbide 2 % max. Cobalt (Co) 5,0 % bis 7,0 % c) Dichte: = (14,8 0,2) g/

32、cm3. DIN 50103-3:2017-05 9 5.3 Prfkrfte Die Prfkrfte und ihre Grenzabweichungen mssen den Festlegungen nach Tabelle 2 entsprechen. Tabelle 2 Prfkrfte Verfahren Prfkrfte F0F1F N N N HRBm 98,07 1,96 882,6 980,7 9,81 HRFm 98,07 1,96 490,3 588,4 5,88 5.4 Auflageflche fr die Probe Fr die Auflageflche gil

33、t: a) Sie muss aus gehrtetem Stahl mit einer Vickershrte von mindestens 850 HV 10 oder aus Hartmetall bestehen. Sie muss einen Durchmesser von mindestens 5 mm haben und muss fest auf dem Probentisch befestigt sein, b) sie muss senkrecht und zentrisch zur Achse des Eindringstempels liegen, c) sie mus

34、s poliert, eben, frei von Schrammen, Eindrcken oder sonstigen Oberflchenfehlern sein, die sich auf das plastische Verhalten der Probe whrend des Aufbringens der Prfkrfte auswirken knnen, d) sie muss frei von Fett sein. Bleibende Verformungen auf der Unterseite der Probe beeinflussen im Zusammenwirke

35、n mit der Beschaffenheit (Werkstoffeigenschaften und Form) der Auflageflche fr die Probe wesentlich das Ergebnis der Hrteprfung, ohne dass sich diese Beeinflussung zahlenmig erfassen lsst. Ein Vergleich von Messwerten ist daher nur zulssig, wenn sie an Proben gleicher Abmessungen und unter gleichen

36、Prfbedingungen ermittelt wurden. 6 Probe Die Oberflche der Probe muss an der Prfflche und Auflageflche metallisch blank und frei von Fremd-krpern, insbesondere frei von Schmierstoffen, sein. Bei der Vorbereitung dieser Flchen ist zu beachten, dass mglicherweise der Werkstoffzustand und damit auch di

37、e Hrte beeinflusst werden. Es ist zu beachten, dass mit vernderter Rauheit der Prfflche der Messwert der Rockwellhrte beeinflusst werden kann. 7 Durchfhrung 7.1 Die Prfung wird bei Raumtemperatur zwischen 10 C und 35 C durchgefhrt. Bei hheren Anforderungen an die Prfgenauigkeit wird die Prfung bei e

38、iner Temperatur von (23 5) C durchgefhrt. 7.2 Die Probe muss auf einer starren Aufnahmevorrichtung liegen. Sie ist derart auszurichten, dass sich die Prfflche senkrecht zur Achse des Eindringkrpers und zur Wirkungsrichtung der Prfkraft befindet. Um eine Lagevernderung der Probe zu vermeiden, wird ei

39、n Festspannen der Probe auf dem Auflagetisch empfohlen, wobei ein Aufwlben der Probe zu vermeiden ist. DIN 50103-3:2017-05 10 7.3 Der Eindringkrper ist auf die Prfflche aufzusetzen und die Prfvorkraft F0sto- und erschtte-rungsfrei und ohne berschwingen aufzubringen. 7.4 Die Messeinrichtung ist auf d

40、ie Bezugsebene einzustellen und die Prfzusatzkraft F1sto- und erschtterungsfrei und ohne berschwingen in nicht weniger als 2 s und nicht mehr als 8 s von F0auf F zu erhhen. 7.5 Die Prfgesamtkraft F muss fr die Dauer von 53+1s aufrechterhalten werden. Die Prfzusatzkraft F1ist so zurckzunehmen, dass d

41、ie Prfvorkraft F0weiter wirkt, und nach 43+1s muss die endgltige Ablesung vorgenommen werden. 7.6 Whrend der gesamten Dauer der Prfung muss das Gert vor Sten und Erschtterungen geschtzt sein. 7.7 Der Zahlenwert der Rockwellhrte wird aus der bleibenden Eindringtiefe h abgeleitet und in der Regel dire

42、kt an der Messeinrichtung abgelesen. Die Ableitung der Rockwellhrte ist in Bild 2 dargestellt. 7.8 Werden der Eindringstempel oder die Probenaufnahmevorrichtung ausgewechselt, muss sicherge-stellt werden, dass der neue Eindringstempel oder die Aufnahmevorrichtung einwandfrei montiert sind. Die erste

43、n beiden Messungen nach einer solchen nderung sind zu verwerfen. 7.9 Der Abstand der Mittelpunkte zweier nebeneinanderliegender Prfeindrcke sowie der Abstand des Mittelpunktes jedes Prfeindrucks vom Rand der Probe muss mindestens das Vierfache des Eindruckdurch-messers betragen (darf aber nicht klei

44、ner als 3 mm sein). Der Eindruckdurchmesser lsst sich fr diesen Zweck, angenhert aus der gemessenen Hrte HRBm oder HRFm, nach Bild 3 ermitteln. Legende X Hrte HRBm oder HRFm Y Eindruckdurchmesser in mm Bild 3 Diagramm zur Ermittlung des angenherten Eindruckdurchmessers aus den gemessenen Hrtewerten

45、DIN 50103-3:2017-05 11 8 Prfbericht Der Prfbericht muss mindestens folgende Informationen enthalten: a) Verweisung auf diese Norm; b) Kennzeichnung der Probe; c) Kurzzeichen des Verfahrens; d) Einzelwerte der Rockwellhrte auf eine Dezimale und arithmetischer Mittelwert auf ganze Zahl gerundet; e) La

46、ge der Prfeindrcke auf der Probe, falls gefordert; f) Prftemperatur, falls von der unter 7.1 festgelegten Temperatur abweichend. ANMERKUNG Einen allgemein gltigen Vergleich von Hrtewerten, die mit den modifizierten Rockwell-Verfahren bestimmt wurden, mit Hrtewerten, die nach anderen Hrteprfverfahren

47、 bestimmt worden sind, oder mit Zugfestig-keitswerten gibt es nicht. DIN 50103-3:2017-05 12 Literaturhinweise DIN ISO 3878, Hartmetalle Vickers-Hrteprfung DIN EN 10130, Kaltgewalzte Flacherzeugnisse aus weichen Sthlen zum Kaltumformen Technische Lieferbedingungen DIN EN 10209, Kaltgewalzte Flacherzeugnisse aus weichen Sthlen zum Emaillieren Technische Lieferbedingungen