ICS77.160 H70 中华人民共和国国家标准 GB/T7997—2014 代替GB/T7997—1987 硬质合金 维氏硬度试验方法 Hardmetals—Vickershardnesstest 2014-07-24发布 2015-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准是按照GB/T1.1—2009给出的规则起草的。 本标准代替GB/T7997—1987《硬质合金 维氏硬度试验方法》。 本标准与GB/T7997—1987相比主要变化如下: ———增加了“2 规范性引用文件”; ———对硬度计、压头的规定进行重新描述; ———“6 试样”中增加“试验面上应无外来污物,尤其不应有润滑剂”; ———“7 试验要求”中增加“试验一般在10℃~35℃下进行,对于温度要求严格的试验,室温应 为23℃±5℃”; ———将“结果的表示”中“应按GB1.1—1981《标准化工作导则编写标准的一般规定》中的附录C数 字修约规则,将硬度值修约至HV的十位数。”改为“应按GB/T8170中数值修约规则,将报出 值修约至十位数。”; ———修改了部分内容的表述方法。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。 本标准起草单位:国家钨材料工程技术研究中心、厦门金鹭特种合金有限公司、株洲硬质合金集团 有限公司。 本标准主要起草人:朱桂容、陈栋玭、谢海唯、张守全、张淑彬、彭鑫。 本标准所代替的历次版本发布情况为: ———GB/T7997—1987。 ⅠGB/T7997—2014 硬质合金 维氏硬度试验方法 1 范围 本标准规定了硬质合金维氏硬度的试验方法。 本标准适用于硬质合金维氏硬度的测定。 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/T3489 硬质合金 孔隙度和非化合碳的金相测定 GB/T4340.2 金属材料 维氏硬度试验 第2部分:硬度计的校验与校准 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 3 试验原理 将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面,保持规定 时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕对角线长度,见图1。维氏硬度值与试验力除以压痕表面积的 商成正比,压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。 a) 维氏硬度压痕 b) 压头(金刚石锥体) 图1 试验原理示意图 4 符号、说明和单位 4.1 符号、说明和单位见表1。 1GB/T7997—2014 表1 符号、说明和单位 符号 说 明 单位 α 金刚石压头顶部两相对面夹角(136°) 度(°) F 试验力 牛顿(N) d 压痕两对角线长度d1和d2的算术平均值 毫米(mm) HV维氏硬度=常数×试验力 压痕表面积 =0.102×2Fsin136° 2 d2≈0.1891F d2 注:常数=1 gn=1 9.80665≈0.102,gn为kgf转化为N的转化因子。 4.2 维氏硬度用符号HV表示,HV前面为硬度值,HV后面表示试验力,单位为千克力(kgf)。 示例: 用30kgf(294.2N)试验力,测得的维氏硬度值为1500,表示为:1500HV30。 5 试验设备 5.1 硬度计 硬度计应符合GB/T4340.2的相关规定,能施加的试验力范围应为9.807N~490.3N(1kgf~ 50kgf)。 5.2 压头 压头应是具有正方形基面的金刚石锥体,并符合GB/T4340.2的相关规定。 5.3 测量装置 用于测量压痕对角线长度的装置的测量精度应满足表2的要求: 表2 测量装置的精度 对角线长度d 测量装置的精度 d<100μm ±0.2μm 100μm≤d<200μm ±1.0μm d≥200μm ±0.5% 6 试样 6.1 从试样表面去除的表层厚度应不小于0.2mm。 6.2 试验面上应无外来污物,尤其不应有润滑剂;试样表面应按GB/T3489的制样方法进行制备。 6.3 在试样的制备过程中,应使由于过热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响减至最小。 2GB/T7997—2014 6.4 制备后的试样厚度不得小于1mm;试样应具有足够的厚度,使在所选的试验力下进行试验时,试 样不发生破裂或变形。 6.5 当试验表面为曲面时,应在曲面上制备出一个平整面,再进行试验。 6.6 对于横截面小或形状不规则的试样,必须采取某些形式的附加支撑措施,例如镶在塑性材料中。 7 试验 7.1 试验一般在10℃~35℃下进行,对于测量温度要求严格的试验,室温应为23℃±5℃。 7.2 试验力应在9.807N(1kgf)到490.3N(50kgf)范围内。推荐试验力为294.2N(30kgf)。 7.3 试样应稳固地放在刚性支撑台上,使其在试验过程中不发生移动。试验接触的表面,应该清洁且 无外来污物。 7.4 在没有冲击或振动的情况下,把压头垂直压入试样的试验面,直至施加的试验力达到规定的数值 为止。从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应在2s~8s,试验力保持时间为10s~15s。 7.5 在整个试验过程中,试验装置应避免冲撞和震动。 7.6 在一个试样上至少进行三次硬度测定。 7.7 从任何一个压痕的中心到试样边缘的距离不小于压痕对角线平均值的2.5倍。两个相邻压痕之 间的中心距离应不小于压痕对角线的平均值的3倍。如果两个相邻压痕尺寸不同,间隔应以大压痕对 角线的平均值为依据。 7.8 压头应经常校验保持良好状态。如果压痕形状不规则,可能表明压头损坏。经检查确实损坏,那 么此试验应作废,并且更换新压头。 7.9 测量压痕两条对角线的长度,并以这两个读数的算术平均值计算维氏硬度值或在附录A中查得 维氏硬度值。 7.10 在平面上压痕两对角线长度之差,应不超过对角线长度平均值的5%,如果超过5%,则应在试验 报告中注明。 8 结果表示 记录所获得硬度值的算术平均值,应按GB/T8170中数值修约规则,将报出值修约至十位数。 9 试验报告 试验报告应包括以下内容: a) 本标准编号; b) 辨别试样所必需的详细情况; c) 测试结果; d) 本标准未规定的或自选的一切操作; e) 有可能影响结果的任何现象的细节。 3GB/T7997—2014 附 录 A (资料性附录) 硬质合金维氏硬度值(HV)表 表A.1~表A.7分别给出了9.807N(1kgf)、29.42N(3kgf)、49.03N(5kgf)、98.07N(10kgf)、 196.1N(20kgf)、294.2N(30kgf)、490.3N(50kgf)试验力下压痕对角线平均值与其对应的维氏硬 度值。 表A.1 试验力F为9.807N(1kgf)压痕对角线平均值与其对应的维氏硬度值 压痕对角线 平均值 d/mm维氏 硬度 HV压痕对角线 平均值 d/mm维氏 硬度 HV压痕对角线 平均值 d/mm维氏 硬度 HV压痕对角线 平均值 d/mm维氏 硬度 HV 0.0250 0.0252 0.0254 0.0256 0.02582967 2920 2874 2830 27860.0330 0.0332 0.0334 0.0336 0.03381703 1682 1662 1643 16230.0410 0.0412 0.0414 0.0416 0.04181103 1093 1082 1072 10610.0490 0.0492 0.0494 0.0496 0.0498772 766 760 754 748 0.0260 0.0262 0.0264 0.0266 0.02682743 2702 2661 2622 25820.0340 0.0342 0.0344 0.0346 0.03481604 1586 1567 1549 15310.0420 0.0422 0.0424 0.0426 0.04281051 1041 1032 1022 10120.0500 0.0502 0.0504 0.0506 0.0508742 736 730 724 719 0.0270 0.0272 0.0274 0.0276 0.02782544 2507 2470 2434 24000.0350 0.0352 0.0354 0.0356 0.03581514 1497 1480 1463 14470.0430 0.0432 0.0134 0.0436 0.04381003 994 985 976 9670.0510 0.0512 0.0514 0.0516 0.0518713 707 702 697 691 0.0280 0.0282 0.0284 0.0286 0.02882365 2332 2299 2267 22360.0360 0.0362 0.0364 0.0366 0.03681431 1415 1400 1384 13690.0440 0.0442 0.0444 0.0446 0.0448958 949 941 932 9240.0520 0.0522 0.0524 0.0526 0.0528686 681 675 670 665 0.0290 0.0292 0.0294 0.0296 0.02982205 2175 2146 2117 20880.0370 0.0372 0.0374 0.0376 0.03781355 1340 1326 1312 12980.0450 0.