GBT 231.1-2002金属布氏硬度试验第1部分试验方法.pdf
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1、I C S 7 7.0 4 0.1 0H 2 2户户、电 G B/T 2 3 1.1-2 0 0 2e q v I S O 6 5 0 6-1:1 9 9 9金属布氏硬度试验第 1 部分:试验方法Me t a l l i c ma t e r i a l s-B r i n e l I h a r d n e s s t e s t-P a r t 1:T e s t me t h o d2 0 0 2-1 2-3 1 发布2 0 0 3-0 6-0 1 实施中华人民共和国国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发 布G B/T 2 3 1.1-2 0 0 2前 、曰 本标准等效采用国际
2、标准 I S O 6 5 0 6-1;1 9 9 9 金属材料布氏硬度试验第 1 部分:试验方法。本标准除了对试样表面质量要求比国际标准规定明确外,技术内容与I S O 6 5 0 6-1 完全相同。本标准此次修订对下列技术内容进行了修改:取消了用钢球压头进行试验的规定;-对布氏硬度计的要求完全按 G B/T 2 3 1.2 执行;将“试样厚度至少应为压痕深度的 1 0 倍”改为“试样厚度至少应为压痕深度的8 倍”;取消了用直径2 m m球压头进行试验的规定;钢类的 0.1 0 2 F/D“仅用 3 0的比率;-一 将“两相邻压痕中心距离不应小于压痕平均直径的4 倍”改为“两相邻压痕中心距离至
3、少为压痕平均直径的3 倍”;增加了附录C使用者对布氏硬度计的日常检查方法。G B/T 2 3 1 金属布氏硬度试验 分为如下三部分:第 1 部分:试验方法 第 2 部分:硬度计的检验 一一第 3 部分:标准块的标定 本标准的附录A、附录B是标准的附录,附录C是提示的附录。本标准自实施之日起,代替G B/T 2 3 1-1 9 8 4 金属布氏硬度试验方法。本标准由原国家冶金工业局提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位:钢铁研究总院、首都钢铁公司、上海宝钢集团公司。本标准主要起草人:李久林、王萍、郭雁行、钱建裸。本标准于 1 9 6 2 年 1 2 月首次发布,1 9 8 4
4、年4 月第 1 次修订。GB/T 2 3 1.1 一2 0 0 2I S O前言 I S O(国际标准化组织)是由各国标准化团体(I S O成员团体)组成的世界性的联合会。制定国际标准的工作通常由I S O的技术委员会完成,各成员团体若对某技术委员会已确立的项目感兴趣,均有权参加该技术委员会。与I S O保持联系的各国组织(官方的或非官方的)也可参加工作。在电工技术标准化方面,I S O与国际电工委员会(I E C)保持密切合作关系。本国际标准按照 I S O/I E C导则第 3 部分的规定进行起草。由技术委员会通过的国际标准草案提交各成员团体表决,国际标准需要取得至少7 5%参加投票表决的
5、成员团体的同意才能正式发布。国际标准I S O 6 5 0 6-1 由I S O/T C 1 6 4 金属力学性能试验技术委员会S C 3 硬度试验分委员会制定。I S O 6 5 0 6-1 第一版取代 I S O 6 5 0 6:1 9 8 1 和I S O 4 1 0:1 9 8 2,技术内容变化如下:-一 取消了钢球压头;一 将平面布氏硬度值表(I S O 4 1 0:1 9 8 2)合并在 I S O 6 5 0 6-1 标准附录 C中;-一 取消了直径 2 m m的球压头;-一 增加了附录 A:用户对硬度计的日常检查方法。I S O 6 5 0 6 S 金属材料布氏硬度试验 分三部
6、分:第 1 部分:试验方法 第 2 部分:硬度计的检验与校准 一一第 3 部分:标准块的校准 附录1 3 和C是 I S O 6 5 0 6 标准的附录,附录 A是提示的附录。中华人民共和国国家标准金属布氏硬度试验第 1 部分:试验方法e q vG B/T 2 3 1.1-2 0 0 2I S O 6 5 0 6-1,1 9 9 9Me t a l l i c ma t e r i a l s-B r i n e l l h a r d n e s s t e s t-P a r t 1:T e s t me t h o d代替 G B/T 2 3 1 一1 9 8 4范 围本标准规定了金属布
7、氏硬度试验的原理、符号、硬度计、试样、试验方法及试验报告。本标准规定的布氏硬度试验范围上限为6 5 0 H B W o特殊材料或产品布氏硬度的试验,应在相关标准中规定。2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。G 1 3/T 2 3 1.2-2 0 0 2 金属布氏硬度试验第 2 部分:硬度计的检验3 原理对一定直径的硬质合金球施加试验力压人试样表面,经规定保持时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕的直径,见图 l a图 1 试验原理中华人民共和国国家质f监督检
8、验检疫总局2 0 0 2-1 2-3 1 批准2 0 0 3-0 6-0 1实施G B/T 2 3 1.1-2 0 0 2 布氏硬度与试验力除以压痕表面积的商成正比。压痕被看作是具有一定半径的球形,其半径是压头球直径的二分之一。4 符号及说明4.1 符号及说明(见图 1 和表 Do 表 1 符号及说明符号说明单位 O 厂 d d,.d h H1 3 W0.1 0 2 一、厂i 1),一球 直 径一 试验力 压痕平均直径 /_ d+d、d=二一卫 1 一2/一在两相互垂直方向测量的压痕直径一.r-Y.7,一 D-V U F-d 一压痕深度=上 立 一 一 卫 二 址 一 一 竺一1一 八犷 一
9、卜2一 *二:二*_“,试验力 布氏硬度=常数X .“、“IJ 朴压痕表面积 ,_ _、,Z F =C.1 0 2X 二 D(D 一,/F Y一d=)一.一 试验力一 球直径平方的比率;r nm Nr n mnI n飞mm注常 数 一 1.一 互 瓦 19.8 0 6 6 5 一。2片一 标准重力加速度4.2 布氏硬度用符号 HB W 表示。符号 HB W前面为硬度值.符号后面是按如下顺序表示试验条件的指标:1)球直径,mm:b)试验力数字(见表 2);c)与规定时间(见 7.5 条)不同的试验力保持时间。例 1:3 5 0 H B W5/7 5 0 表示用直径5 m m的硬质合金球在7.3
10、5 5 k N试验力下保持 1 0 S-1 5 s 测定的布氏硬度值为3 5 0,例2,6 0 0 H B W1/3 0/2。表示用直径1 m m的硬质合金球在2 9 4.2 N试验力下保持 2 0 s 测定的布氏硬度值为6 0 0 0 表 2球直径不同条件下的试验力硬度符号D试验力一 压头球直径平方的比率m m试验 力 厂 0.1 0 2 X厂/厅加巧105门OC甘日n自1es子J土1,esl.weHB W 1 0/3 0 0 01 1 1 1 W 1 0/1 5 0 0HB W 1 0/l 0 0 0HB W 1 0/5 0 0HB W 1 0/2 5 0HB W 1 0/1 0 02 9
11、 1 2 01 4 71 098 9 74 9 0 324 5 29 8 0.72.5 G B/T 2 3 1.1-2 0 0 2一 一.一 一 一一一一一一一一一一一-一-一-一-一-一一-一 表 2(完)硬度 符号球 直。试 验 力 一压 头 球沙m m直 径 平 方 的 比 率 0.1 0 2 派F/口试验力 F1 N H B W 5/7 5。一:HB W 5!2 5 05一 HB W 5!1 2 51 5 (H B W 5/6 2.5一 O H BW 5!25 一 OH B W 2.5,1 8 7.5 一2.5 HR W 2.5 6 2.5 2.5HB W 2.5 3 1.2 5 2.
12、5HB W Z.5 1 5.6 2 52.5H B W 2.:6.2 5一2.5 HBW 1 3 0 I 1 HB W 1,1 0 1 H1 3 W 1 55 I 1 H1 3 W 1 2.5 I 1 H 1 3 W 1 1 1一,。2.5 1 3 0 1 0 5 2.5 1 3 0 1 0 5 2.5 一一 7 3 5 5 24 5 2 I2 2 6 6 1 2.9 2 4 5.2 1 8 3 9 6 1 2.9 3 0 6.5 1 乃 3.2 6 1.2 9 2 9 屯.2 9 8.0 7 1 9.()3 2 4.5 2 9.8 0 75 硬 度计5.1 硬度计应符合 G 13/r 2 3
13、 1.2的规定,能施加预定试验力或 9.8 0 7 N-2 9.4 2 k N范围内的试验力。5.2 压头:硬质合金球压头应符合G 13/T 2 3 1.2 的要求。5.3 压痕测量装置应符合(;13,T 2 3 1.2 的规定。注:附录 C 提示的附录)给出了使用者对硬度计的日常检查方法。6 试样6.1 试样表面应光滑和平坦,并且不应有氧化皮及外界污物,尤其不应有油脂。试样表面应能保i 正 压痕直径的精确测量,表面粗糙度参数R a 一般不大于l.6 Ji m o6.2 制备试样时,应使过热或冷加工等因素对表面性能的影响减至最小。6.3 试样厚度至少应为压痕深度的8 倍。试样最小厚度与压痕平均
14、直径的关系见附录A,试验后,试样背后如出现可见变形,则表明试样太薄。7 试验方法7.1 试验一般在 1 0 C-3 5 C 室温进行。对于温度要求严格的试验,温度为 2 3 C士S c o7.2 本标准使用表2中各级试验力。7.3 试验力的选择应保证压痕直径在 0.2 4 D-0.6 D之间。试验力一 压头球直径平方的比率(0.1 0 2 F/D 2 比值)应根据材料和硬度值选择,见表 3 G B/T 2 3 1.1-2 0 0 2表 3 不同材料的试验力一 压头球直径平方的比率 当试样尺寸允许时,应优先选用直径 1 0 m m的球压头进行试验。7.4 试样应稳固地放置于刚性支承物上。试样背面
15、和支承物之间应清洁和无外界污物(氧化皮、油、灰尘等)。7.5 使压头与试样表面接触,无冲击和震动地垂直于试样表面施加试验力,直至达到规定试验力值。从加力开始至施加完全部试验力的时间应在 2 s-8s 之间。试验力保持时间为 1 0 s-1 5 s。对于要求试验力保持时间较长的材料,试验力保持时间允许误差为士2 s o7.6 在整个试验期间,硬度计不应受到影响试验结果的冲击和震动。7.7 任一压痕中心距试样边缘的距离至少为压痕平均直径的2.5 倍。两相邻压痕中心间距离至少为压痕平均直径的3 倍。7.8 应在两相互垂直方向测量压痕直径。用两个读数的平均值计算布氏硬度,或按照附录 B(标准的附录)查
16、得布氏硬度值。注:对于一些硬度计,可采用如下值计算布氏硬度:多次对称测量数值的平均值;-一 材料表面压痕投影面积数值。8 试验报告 试验报告应包括如下内容:a)本国家标准编号;b)有关试样的详细资料;c)试验温度;d)试验结果;e)不在本标准规定之内的各种操作f)影响试验结果的各种细节。注 1:没有普遍适用的精确方法将布氏硬度值换算成其他硬度或抗拉强度。除非通过对比试验得到相关的换算依 据,或产品标准另有规定,否则应避免这些换算。注 2:应注意材料的各向异性,例如经过大变形量冷加工,这样压痕直径在不同方向可能有较大差异。产品技术条件应规定这个差异的极限。G B/T 2 3 1.1-2 0 0
17、2 附录A (标准的附录)压痕平均直径与试样最小厚度关系表表 A1m m试样最小厚度压痕平均直径球直径D=2.5D-5D=1 0户一哪川姗洲0.80.2()。3J以一口 :自O0.2 90.5 80.6 9 0.80.9 21.0 51.1 91.3 4 1.51.6 72.0 42.4 62.9 23.4 3 44洲678302234672o0.U门11eel.111.1 71.3 8.684.l38683IL22.2.3.3 47朋48,d 41h,d乃乃尸DO0口gJC八gJ八岛J往且屯4.5.氛6.6.7.0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.
18、6 1.7 1.8 1.9 2 2.2 2.42.62.8 33.23.43.63.8 44.24.44.64.8 55.25.45.65.8 G B/T2 3 1.1 一2 0 0 2 附录B (标准的附录)平面布氏硬度值计算表表 BI试验力一 压头球直径平方的比率1 0 2汉F厂 DZ球直径D厂 n l n l卜一_一2.三试验 力 矛 丫l O一一-r一2 94 2 03 5 51 4?1 024 5 26 2.9!2,518 3 92 9 4.298 0 丁24 5 26 1 2.99 8.0 了!4 9 0 3一!2 才 63 0 6.。4 9.o 3弓 只.224.5 2一9 8
19、0.72 4 5.26 1.2 99.8 0 7 压 痕平均直径d/n l m布氏硬度 卜 I H、州引 1.2 0 0 1,2 0 5 1.2 1()1.2 1 5 1 2 2 0 1.2 2 5 .2 3 0 1.2 3 5 1.2 4 0 1.2 4 5 工.2 5 0 1.2 乃 51.2 6 01 2 6 5工.2 7 01.2 7 51.2 8 01.2 8 51.2 9 01.2 9 51.3 0 01.3 0 51.3 1 01.3 1 51.3 2 01.3 2 51.3 3 01.3 3 51.3飞 0.6 0 0.6)2 2.屯 2 2.3 2.毛、1 三.4 5 2.4
20、 6 2.卜 1 了 2 4 8 2.1 9 艺.5 02 5 12.5 全2.压 32.5 42.5 52.5 62.5 72.5 82.5 冬)2.6 02 6 12.6 22.6 32.6 42.6 52.6 62.6 72.6 86 _,506 )了 乃 0.6 1 0 0 0.6 1 25 0.6 1 50 0.6 1 75 0.6 2 00 0.6 2 25 0.6 2 500.6 2 750.6 3 000.6:弓 250.6 3 500 6 3 750.6 月 000.6 4 250.6 4 500.6 4 750.6 5 0 00 6 5 250.6 5 500.6 5 75
21、0.6 6 000.6 6 2 50.6 6 500.6 6 750.6 7 00 0.2 4 0 0.2 4 1 0.2 毛 2 又 少.2 4 3 0.2 4 生 0.2 4 5 0.2 4 6 0.2 4 7 0.2 4 8 0,2 4 9 0.2 5 00.2 5 10.2 5 20.2 石 30.2 5 40.2 5 50.2 5 60.2 5 70.2 5 80.2 5 90.2 6 00.2 6 10.2 6 20.2 6 30.2 6 40.2 6 50.2 6 60.2 6 70.2 6 8 6 5 3 6 牛 8 6飞 3 6 3 7 6 3 2 6 2 7 6 2 1 6
22、 1 6 61 1 6 0 6 6 C I 5 9 75 9 25 8 75 8 25 7 85 7 35 6 95 6 45 6 05 5 55 5 15 4 75 4 35 3 85 3 45 3 05 2 65 2 2 3 2 7 3 2 4 3 21 3 1 9 3 1 6 3 1 3 31 飞 3 0 3 3 0 6 3 0 33 012 9 82 9 62 9 42 92 8 92 8 72 8 42 8 22 8 02 7 52 7 62 7 32 7 12 6 92 6 72 6 52 6 32 6 11 09.82 1 82 1 62 1 42 1 22 1 12 0 1)2
23、 0 72 0 52 0 共1 0 吕1 0了 口 61 0 二1 011 0 生1 0 31 025垂.(、5弓.石6弓.!二 二 丁爪 三.2忍1.8O1.工1且21 一1夕!少 .OO21 12 口.勺2 门。7竺 0.52 口.42 0.22 0.01 9.91,.71 胜).61 9.牛1 9.31 9.11 9.01 8.81 8.71 8.51 8.41 8.21 8.11 7.91 7.81 7.71 7.51 G B/T 2 3 1,1-2 0 0 2表 B 1(续)试验力一 压头球直径平方的比率0.1 0 2、(F/D2叫球直径3 01 0D mn2.5试验 力 F%父11
24、 02.52 9 4 2 0丁3 5 5!只 烤 92 c 4 21 4 71 09 8 0 72 4 5 2t 1 94 9 0 3I2 2 63 仁)6.三4 9.0 卫5 26I 2.91 5 3.29 8 0.2I 5.9 6.0 72 4.5 24;弓.24 2 一)4 2.51 2 241.)41.6.车 1 3 ICI 0.76 1.2 99.8 0 了压痕平均直径J I I I 1 7 1布氏硬度 HBW8 6.48 5 丁8 5.18七.-18 3.88 3.28 2.681.981.38(飞.88 C.27 c 67 9.咬、I 7.31 7.11 7.01 6.91 6。
25、81 0.44 0.13 9.83 9.石3 9.23 8.)3 3.下3 8.11 6.61 6.51 6。I工 6.31 6.21 6.(l1 二.91 5.8 几 丁2.6、2 7 02.7 12.7 22 7 32.742.7 52.7 62.7 71.1 4 51.3:)01.3 5 51.3 6 01.3 6 51.3 7 01.37 50.2 6 90.2 7 00.2 719.2 7 2乡.2 7:30.2 7=1.2 7 50.2 7 60.07 7.7 8.7 91 5.61 5.弓1 5.4曰一户10一,7 8.47 7.97 7.37 6.87 6.37 5.77 5.
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