(高清版)GB∕T 24523-2020 金屬材料 快速壓入（布氏型）硬度試驗(yàn)方法

GB/T24523—2020代替GB/T24523—2009金屬材料快速壓入(布氏型)硬度試驗(yàn)方法(Brinelltype)hardnesstesting國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T24523—2020本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T24523—2009《金屬材料快速壓痕(布氏)硬度試驗(yàn)方法》,與GB/T24523—2009-——修改了范圍(見第1章，2009年版的第1章);———修改了規(guī)范性引用文件(見第2章，2009年版的第2章);———修改了原理(見第4章，2009年版的第4章);——修改了符號(hào)與說明(見第5章，2009年版的第3章);——?jiǎng)h除了試驗(yàn)力應(yīng)具有初始試驗(yàn)力和工作試驗(yàn)力的規(guī)定(見2009年版的5.2.1); 刪除了關(guān)于試驗(yàn)溫度的規(guī)定(見2009年版的7.1);——?jiǎng)h除了關(guān)于選取初試驗(yàn)力的規(guī)定(見2009年版的7.2);—-——?jiǎng)h除了關(guān)于試驗(yàn)循環(huán)時(shí)間的規(guī)定(見2009年版的7.3);——增加了硬度極值的確定(見第9章);--——增加了影響測量結(jié)果準(zhǔn)確度的因素(見第10章);——修改了試驗(yàn)報(bào)告(見第11章，2009年版的第8章);——?jiǎng)h除了硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)(見2009年版的第9章);———?jiǎng)h除了標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定(見2009年版的第10章);——修改了硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)(見附錄A,2009年版的附錄C);———?jiǎng)h除了使用者對(duì)金屬快速壓入(布氏型)硬度計(jì)的日常檢驗(yàn)，其技術(shù)內(nèi)容合并到附錄A(見附錄A,2009年版的附錄D)。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC183)歸口。工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。本文件的所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T24523—2009。GB/T24523—2020本文件規(guī)定的試驗(yàn)方法主要用于需要對(duì)大量零件快速地進(jìn)行布氏型硬度試驗(yàn)的場合，例如熱處理爐的出爐檢驗(yàn)。本文件要求對(duì)壓入深度進(jìn)行測量，不要求按照布氏硬度試驗(yàn)方法使用光學(xué)儀器對(duì)壓痕直徑進(jìn)行測量。本文件給出的方法不是標(biāo)準(zhǔn)的布氏硬度試驗(yàn)方法，不符合GB/T231.1試驗(yàn)方法的要求。由于快速壓入(布氏型)硬度計(jì)的不同制造商可能采用不同的試驗(yàn)力，采用不同的方法將壓入深度注：布氏型硬度試驗(yàn)是指允許布氏硬度試驗(yàn)的三個(gè)基本參數(shù)，即試驗(yàn)力、壓頭直徑和試驗(yàn)循環(huán)時(shí)間不完全符合GB/T231.1規(guī)定的硬度試驗(yàn)。布氏型硬度試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果不能直接用HBW表示。1金屬材料快速壓入(布氏型)硬度試驗(yàn)方法本文件規(guī)定了金屬材料快速壓入(布氏型)硬度試驗(yàn)的原理、符號(hào)、試驗(yàn)設(shè)備、試樣、試驗(yàn)程序、硬度極值的確定、影響測量結(jié)果準(zhǔn)確度的因素和試驗(yàn)報(bào)告。本文件適用于應(yīng)用快速壓入(布氏型)硬度計(jì)在生產(chǎn)現(xiàn)場對(duì)零件進(jìn)行快速布氏型硬度的檢測。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T231.1—2018金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T231.2金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第2部分：硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)GB/T231.3金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定GB/T13634金屬材料單軸試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)測力儀的校準(zhǔn)JJG144標(biāo)準(zhǔn)測力儀檢定規(guī)程3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。將碳化鎢合金球壓頭在規(guī)定的條件下壓入金屬材料表面，并測量壓入深度。壓入深度從施加初試驗(yàn)力后建立的基準(zhǔn)位置開始測量。壓入深度測量值轉(zhuǎn)換為總壓入深度，再轉(zhuǎn)換為相應(yīng)標(biāo)尺的布氏硬度值?？焖賶喝?布氏型)硬度值按式(1)計(jì)算。HBWT=0.102F/(πDh)……(1)5符號(hào)和說明5.1表1給出的符號(hào)和說明適用于本文件。2GB/T24523—2020符號(hào)說明單位D壓頭直徑F總試驗(yàn)力Nh總壓入深度快速壓入(布氏型)硬度5.2采用快速壓入(布氏型)硬度試驗(yàn)方法測得的硬度值表示方法如下示例。6.1.1快速壓入(布氏型)硬度計(jì)應(yīng)使用一個(gè)適合待測試樣的測臺(tái)或試樣支撐裝置，并對(duì)與試樣接觸的6.1.2硬度計(jì)應(yīng)按附錄A進(jìn)行檢驗(yàn)與校準(zhǔn)。6.1.4硬度計(jì)應(yīng)保證施加到壓頭上的試驗(yàn)力加載平穩(wěn)，且無影響測量結(jié)果的沖擊力。應(yīng)采取預(yù)防措6.2.1總試驗(yàn)力通常為29.42kN(3000kgf)、14.71kN(1500kgf)、9.806kN(1000kgf)或4.903kN(500kgf),如果可以保證測量精度，經(jīng)供需雙方協(xié)商，也可以采用更小的試驗(yàn)力。如果使用初試驗(yàn)力，初試驗(yàn)力的大小由硬度計(jì)制造商決定。6.2.2用于快速壓入(布氏型)硬度試驗(yàn)的壓頭應(yīng)是符合GB/T231.2規(guī)定的碳化鎢合金球。6.3壓入深度測量裝置6.3.1壓入深度測量裝置應(yīng)符合A.3.3.2的規(guī)定。測量壓入深度的方法由硬度計(jì)制造商決定。6.3.2硬度計(jì)的顯示應(yīng)包括測得的壓入深度值和相應(yīng)的布氏硬度值。顯示的布氏硬度值應(yīng)是由測得的壓入深度轉(zhuǎn)換而來的相應(yīng)標(biāo)尺的布氏硬度值。測得的壓入深度轉(zhuǎn)換為布氏硬度值的方法由硬度計(jì)制造商決定。3GB/T24523—20207試樣7.1一般要求快速壓入(布氏型)硬度計(jì)檢測的試樣主要是在生產(chǎn)現(xiàn)場需要快速檢驗(yàn)布氏型硬度的大批量生產(chǎn)的零件，零件可以是平的，也可以是曲面的。任何能用GB/T231.1—2018規(guī)定的試驗(yàn)方法檢測的零件，都可以使用快速壓入(布氏型)硬度計(jì)進(jìn)行檢測。7.2試樣表面加工為了準(zhǔn)確的測量壓入深度，并為了去除影響試樣硬度測量真實(shí)性的表面狀況(例如脫碳、氧化層),必要時(shí)應(yīng)對(duì)試樣表面進(jìn)行打磨、切削或拋光處理。在進(jìn)行試樣表面加工時(shí)，應(yīng)注意盡量減小對(duì)試樣表面硬度的影響(例如由于過熱或冷加工)。當(dāng)使用支撐測臺(tái)時(shí)，與測臺(tái)接觸的試樣表面應(yīng)潔凈，應(yīng)無可能影響試驗(yàn)結(jié)果的各種狀況。7.3試樣厚度試樣厚度應(yīng)至少為總壓入深度的8倍，以保證試樣背面不會(huì)出現(xiàn)由試驗(yàn)力引起的凸起或其他痕跡。不同硬度試驗(yàn)條件下，能測試的試樣最小厚度與壓痕直徑的關(guān)系見GB/T231.1—2018的附錄A。8試驗(yàn)程序8.1選擇試驗(yàn)條件總試驗(yàn)力和壓頭直徑的選擇應(yīng)符合GB/T231.1—2018的規(guī)定，并且應(yīng)與準(zhǔn)備代替的布氏硬度試驗(yàn)條件相同。8.2壓痕間隔從壓痕中心到試樣邊緣或另一壓痕邊緣的距離應(yīng)至少為壓痕直徑的2.5倍。8.3施加試驗(yàn)力使壓頭垂直于試樣表面移動(dòng)，無沖擊、振動(dòng)和過載地接觸試驗(yàn)面，壓頭軸線及加力方向應(yīng)垂直于試驗(yàn)表面。8.4壓入深度測量按照制造商的使用說明測量壓入深度。當(dāng)使用本試驗(yàn)方法檢測零件硬度時(shí)，建議記錄測得的壓入9硬度極值的確定快速壓入(布氏型)硬度試驗(yàn)通常僅用于測量有限的布氏硬度范圍。為了確定一個(gè)給定零件可接受的硬度極值(最大值和最小值),應(yīng)使用快速壓入(布氏型)硬度計(jì)對(duì)代表可接受范圍極值的樣品進(jìn)行測量，測量結(jié)果可作為快速壓入(布氏型)硬度試驗(yàn)的測量范圍極值。4GB/T24523—202010影響測量結(jié)果準(zhǔn)確度的因素某些因素會(huì)影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，參見附錄B。11試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容：a)本文件編號(hào)；b)總試驗(yàn)力和初試驗(yàn)力；c)壓頭直徑；d)壓入深度值和相應(yīng)標(biāo)尺的布氏硬度值；e)試驗(yàn)日期。5GB/T24523—2020(規(guī)范性)A.1總則A.1.2直接檢驗(yàn)是通過對(duì)試驗(yàn)力、壓入深度測量裝置和壓頭進(jìn)行直接測量，檢驗(yàn)硬度計(jì)的關(guān)鍵部件是否在允差范圍內(nèi)的過程。A.1.3間接檢驗(yàn)是通過使用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊或已知硬度的零件或樣品，對(duì)硬度計(jì)的性能進(jìn)行周期性檢驗(yàn)的過程。A.1.4日常檢驗(yàn)是通過使用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊或已知硬度的零件或樣品，在間接檢驗(yàn)期間內(nèi)，對(duì)硬度計(jì)的性能進(jìn)行監(jiān)測的過程。注1:可能需要參照制造商的說明書進(jìn)行本附錄中規(guī)定的部分檢驗(yàn)。注2:樣品通常是從待測零件上截取下來的。A.2.2應(yīng)使用分辨力至少為1℃的溫度計(jì)，對(duì)檢驗(yàn)地點(diǎn)的溫度進(jìn)行測量，建議對(duì)整個(gè)檢測期間的溫度A.2.3當(dāng)用戶有溯源要求時(shí)，按本附錄要求進(jìn)行測量所使用的全部計(jì)量器具都應(yīng)能溯源到國家基準(zhǔn)。A.2.6檢驗(yàn)快速壓入(布氏型)硬度計(jì)的校準(zhǔn)裝置應(yīng)經(jīng)過有資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)或校準(zhǔn)。表A.1快速壓入(布氏型)硬度計(jì)檢驗(yàn)周期檢驗(yàn)程序檢驗(yàn)條件及周期直接檢驗(yàn)a)新的硬度計(jì)，或當(dāng)硬度計(jì)經(jīng)過調(diào)試、改動(dòng)或維修后可能對(duì)試驗(yàn)力的施加或壓入深度測量裝置產(chǎn)生影響時(shí)；b)間接檢驗(yàn)不合格時(shí)間接檢驗(yàn)a)硬度計(jì)安裝時(shí)；b)直接檢驗(yàn)后；c)建議每12個(gè)月檢驗(yàn)一次，但應(yīng)不超過18個(gè)月，如有需要可增加頻次日常檢驗(yàn)a)應(yīng)在每天使用硬度計(jì)之前進(jìn)行檢驗(yàn)；b)建議在改變壓頭或試驗(yàn)力時(shí)檢驗(yàn)6GB/T24523—2020A.3.1一般要求入深度測量裝置和壓頭進(jìn)行檢驗(yàn)。A.3.2試驗(yàn)力的檢驗(yàn)A.3.2.1應(yīng)使用符合GB/T13634規(guī)定的1級(jí)或優(yōu)于1級(jí)的，或符合JJG144規(guī)定的0.3級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)測力儀測量試驗(yàn)力。A.3.2.2應(yīng)對(duì)每個(gè)試驗(yàn)力進(jìn)行三次測量。在與試驗(yàn)相同的條件下施加試驗(yàn)力，并對(duì)其進(jìn)行測量；為了A.3.3壓入深度測量裝置的檢驗(yàn)A.3.3.1應(yīng)通過與準(zhǔn)確度優(yōu)于壓頭直徑0.016%的儀器進(jìn)行比較，對(duì)用于測定壓入深度的測量裝置進(jìn)行檢驗(yàn)。注：如果對(duì)壓入深度測量裝置不能進(jìn)行直接檢驗(yàn)，可通過使用標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度塊和已檢驗(yàn)合格的壓頭所做的間接檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)其性能進(jìn)行檢查。A.3.3.2壓入深度測量裝置應(yīng)能正確顯示壓入深度，其準(zhǔn)確度應(yīng)為壓頭直徑的±0.05%。A.3.4.1應(yīng)按照GB/T231.2的規(guī)定檢驗(yàn)碳化鎢合金球。A.3.4.2用于檢驗(yàn)的碳化鎢合金球可以用同批次生產(chǎn)的其他碳化鎢合金球代替。A.4間接檢驗(yàn)A.4.1應(yīng)按照表A.1給出的檢驗(yàn)周期，對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行間接檢驗(yàn)?？筛鶕?jù)硬度計(jì)的使用情況，要求比表A.1頻次更高的間接檢驗(yàn)。A.4.3應(yīng)使用符合GB/T231.3規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度塊，或使用經(jīng)GB/T231.1—2018試驗(yàn)方法測試的具有相同曲率半徑的已知硬度的零件或樣品對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)。A.4.4應(yīng)在與硬度計(jì)實(shí)際使用時(shí)相同的條件下對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行間接檢驗(yàn)，應(yīng)使用相同的試驗(yàn)力、相同直徑的壓頭和相同的加力時(shí)間。A.4.5每個(gè)壓痕的平均直徑與標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上標(biāo)準(zhǔn)壓痕直徑的偏差應(yīng)不大于2%。A.4.66.3.2規(guī)定的壓入深度顯示值的準(zhǔn)確度，應(yīng)符合制造商給出的技術(shù)參數(shù)。當(dāng)快速壓入(布氏型)硬度計(jì)顯示布氏硬度值時(shí)，每次試驗(yàn)的顯示值與標(biāo)準(zhǔn)硬度塊或零件(或樣品)標(biāo)示值的偏差應(yīng)不大于7GB/T24523—2020A.5日常檢驗(yàn)A.5.1日常檢驗(yàn)是硬度計(jì)使用者在間接檢驗(yàn)周期內(nèi)，監(jiān)測硬度計(jì)性能的重要手段。作為最低要求，應(yīng)按照表A.1給出的時(shí)間表，對(duì)將要使用的每個(gè)總試驗(yàn)力及壓頭直徑的組合進(jìn)行日常檢驗(yàn)。A.5.2日常檢驗(yàn)的程序與間接檢驗(yàn)相同，但日常檢驗(yàn)只要求使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊或一個(gè)已知硬度值的零件(或樣品)進(jìn)行至少一次試驗(yàn)。A.4.5和A.4.6規(guī)定的最大允許偏差適用于日常檢驗(yàn)。建議日常檢驗(yàn)使用的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊或零件(或樣品)的硬度值接近將要使用硬度范圍的中間值。當(dāng)需要檢測曲面零件時(shí)，應(yīng)使用具有相同曲率半徑的已知硬度的零件(或樣品)對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行日常檢驗(yàn)。A.6檢驗(yàn)報(bào)告A.6.1一般要求應(yīng)由檢驗(yàn)人員填寫檢驗(yàn)報(bào)告，直接檢驗(yàn)和間接檢驗(yàn)都需要提供檢驗(yàn)報(bào)告，日常檢驗(yàn)不需要檢驗(yàn)報(bào)告。A.6.2檢驗(yàn)報(bào)告信息A.6.2.1直接檢驗(yàn)的檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下信息：a)本文件編號(hào)；b)快速壓入(布氏型)硬度計(jì)的識(shí)別信息，包括型號(hào)和編號(hào)；c)檢驗(yàn)所用全部設(shè)備的識(shí)別信息，包括編號(hào)及其量值溯源上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的識(shí)別信息；d)檢驗(yàn)時(shí)的溫度，至少分辨到1℃;e)用于確定硬度計(jì)是否符合檢驗(yàn)要求的測量結(jié)果和計(jì)算結(jié)果；f)如對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行了調(diào)整或維修，對(duì)調(diào)試或維修的描述；g)檢驗(yàn)日期及檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)名稱；h)檢驗(yàn)人員識(shí)別信息。A.6.2.2間接檢驗(yàn)的檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下信息：a)本文件編號(hào)；b)快速壓入(布氏型)硬度計(jì)的識(shí)別信息，包括型號(hào)和編號(hào)；c)檢驗(yàn)所用全部設(shè)備的識(shí)別信息，包括編號(hào)及其量值溯源上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的識(shí)別信息；d)檢驗(yàn)時(shí)的溫度，至少分辨到1℃;e)被檢試驗(yàn)力和壓頭的組合；f)用于確定硬度計(jì)是否符合檢驗(yàn)要求的測量結(jié)果和計(jì)算結(jié)果；g)如對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行了調(diào)整或維修，對(duì)調(diào)試或維修的描述；h)檢驗(yàn)日期及檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)名稱；i)檢驗(yàn)人員識(shí)別信息。A.6.3日常檢驗(yàn)值、標(biāo)準(zhǔn)硬度塊編號(hào)和檢驗(yàn)人員識(shí)別信息等。這些記錄可用于評(píng)估硬度計(jì)的長期性能。8GB/T24523—2020(資料性)影響測量結(jié)果準(zhǔn)確度的因素B.1概述在GB/T231.2中，對(duì)采用GB/T231.1試驗(yàn)方法的布氏硬度計(jì)測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評(píng)定。在本文件規(guī)定的試驗(yàn)方法中，由于不同制造商生產(chǎn)的硬度計(jì)可能使用不同的試驗(yàn)力，可能使用不同的壓入深度值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)布氏硬度值的方法，不同制造商生產(chǎn)的硬度計(jì)的測量結(jié)果不一定具有可比性，因此難以對(duì)采用本試驗(yàn)方法生產(chǎn)的快速壓入(布氏型)硬度計(jì)的測量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一的不確定度評(píng)定。可以對(duì)影響測量結(jié)果準(zhǔn)確度的各種因素進(jìn)行分析，以便硬度計(jì)的使用者對(duì)所用硬度計(jì)測量結(jié)果的準(zhǔn)確度進(jìn)行評(píng)估。GB/T231.2對(duì)布氏硬度計(jì)測量結(jié)果進(jìn)行了不確定度評(píng)定，其中分析到的影響硬度計(jì)測量結(jié)果準(zhǔn)確度的誤差因素，除光學(xué)測量裝置外，在快速壓入(布氏型)硬度計(jì)上都存在。此外，還有其他因素會(huì)引入誤差，對(duì)這些誤差因素的簡單分析見B.2。B.2影響快速壓入(布氏型)硬度計(jì)測量結(jié)果準(zhǔn)確度的誤差因素B.2.1初試驗(yàn)力引入的誤差6.2.1規(guī)定，初試驗(yàn)力的大小由硬度計(jì)制造商決定。初試驗(yàn)力的大小可能會(huì)對(duì)壓痕的正確性產(chǎn)生影響。B.2.2試驗(yàn)循環(huán)時(shí)間引入的誤差本文件沒有對(duì)試驗(yàn)循環(huán)時(shí)間做出規(guī)定。快速壓入(布氏型)硬度計(jì)通常使用比GB/T