【国家标准(GB)】 金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法

ICS77.040.10
中华人民共和国国家标准
GB/T4340.1—2009
代替GB/T4340.1-1999
金属材料
维氏硬度试验
第1部分：试验方法
Metallic materials-Vickers hardnesstest-Part1:Testmethod
（ISO6507-1：2005,MOD）
2009-06-25发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪
中国国家标准化管理委员会
2010-04-01实施
GB/T4340.1—2009
规范性引用文件
符号和说明
试验设备
试验程序
结果的不确定度
试验报告
附录A（规范性附录）
附录B (规范性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
试样最小厚度-试验力-硬度关系在曲面上进行试验时使用的修正系数表使用者对硬度计的日常检查
硬度值测量的不确定度
GB/T4340《金属材料维氏硬度试验》分为如下四部分：第1部分：试验方法；
第2部分：硬度计的检验与校准；第3部分：标准硬度块的标定；
一第4部分：维氏硬度值表。
本部分为GB/T4340的第1部分。
GB/T4340.1—2009
本部分修改采用国际标准ISO6507-1：2005《金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法》（英文版）。
本部分根据ISO6507-1：2005重新起草，根据我国的实际情况，本部分在采用国际标准时进行了修改和补充。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处，本部分结构和技术内容与ISO6507-1：2005基本一致，根据我国情况在以下几方面进行了修改：删去了国际标准的前言；
“本国际标准”一词改为“本部分”；用小数点“”代替作为小数点的“，”；增加了对显微维氏硬度试验力的说明；增加了对特殊材料试验力保持时间误差的说明；对原ISO6507-1:2005标准的附录D硬度值的测量不确定度进行了修改本部分代替GB/T4340.1一1999《金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》，与原标准相比对下列内容进行了修改：
增加了对角线在透镜下视野的要求；独立GB/T4340.1-1999《金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法》中的平面维氏硬度表为《金属材料维氏硬度试验第4部分：硬度值表》；增加了对结果不确定度的说明；增加了资料性附录D(硬度值测量的不确定度）。本部分的附录A、附录B为规范性附录，附录C、附录D为资料性附录。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归口。本部分起草单位：钢铁研究总院、首钢总公司技术研究院、冶金工业信息标准研究院、上海材料所。本部分起草人：李颖、石金钢、高怡斐、刘卫平、董莉、王滨。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T4340—1984,GB/T4340.1—1999。1
1范围
金属材料维氏硬度试验
第1部分：试验方法
GB/T4340.1—2009
GB/T4340的本部分规定了金属维氏硬度试验的原理、符号及说明、试验设备、试样、试验程序、结果的不确定度及试验报告。
本部分按三个试验力范围规定了测定金属维氏硬度的方法（见表1）。表1试验力范围
试验力范围/N
F≥49.03
1.961≤F<49.03
0.09807≤F<1.961
硬度符号
HV0.2~HV0.01~本部分规定维氏硬度压痕对角线的长度范围为0.020mm～1.400mm。注1：当压痕对角线小于0.020mm时，必需考虑不确定度的增加。试验名称
维氏硬度试验
小力值维氏硬度试验
显微维氏硬度
注2：通常试验力越小，测试结果的分散性越大，对于小力值维氏硬度和显微维氏硬度尤为明显。该分散性主要是由压痕对角线长度的测量而引起的。对于显微维氏硬度来说，对角线的测量不太可能优于土0.001mm。特殊材料或产品的维氏硬度试验应在相关标准中规定。2规范性引用文件
下列文件中所包含的条款，通过在GB/T4340本部分的引用而构成本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
2金属维氏硬度试验第2部分：硬度计的检验（GB/T4340.2—1999，ISO6507-2：GB/T4340.2
1997DT)
GB/T4340.3金属维氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定（GB/T4340.31999，ISO6507-3:1997,IDT)
维氏硬度试验第4部分：硬度值表（GB/T4340.4—2009，ISO6507-GB/T4340.4金属材料
4:2005,IDT)
JJF1059测量不确定度评定与表示3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人试样表面，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）。1
GB/T4340.1—2009
a）维氏硬度压痕
图1试验原理
b）压头（金刚石锥体）
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。
符号和说明
注：常数=
表2符号和说明
金刚石压头顶部两相对面夹角（136）试验力
两压痕对角线长度d,和d的算术平均值维氏硬度=常数×压兼表面积
试验力
维氏硬度用HV
试验设备
硬度计
号之前为硬度值，符号之后按如下顺序排列：H
试验力保持时间
试验力（见表3）
此处30kgf=294.2N
硬度符号
硬度值
硬度计应符合GB/T4340.2规定，在要求的试验力范围内施加规定的试验力。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的规定。2
5.3维氏硬度计压痕测量装置
维氏硬度计压痕测量装置应符合GB/T4340.2相应要求。注：附录C给出了使用者对硬度计进行日常检查的方法。6试样
GB/T4340.1-2009
6.1试样表面应平坦光滑，试验面上应无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂，除非在产品标准中另有规定。试样表面的质量应保证压痕对角线长度的测量精度，建议试样表面进行表面抛光处理。6.2制备试样时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。6.3由于显微维氏硬度压痕很浅，加工试样时建议根据材料特性采用抛光/电解抛光工艺。6.4试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的1.5倍，见附录A。试验后试样背面不应出现可见变形压痕。
6.5对于在曲面试样上试验的结果，应使用附录B表B.1表B.6进行修正。6.6对于小截面或外形不规则的试样，可将试样镶嵌或使用专用试台进行试验。7试验程序
7.1试验一般在10℃～35℃室温下进行，对于温度要求严格的试验，室温应为23℃士5℃。7.2应选用表3中示出的试验力进行试验。注：其他的试验力也可以使用，如HV2.5(24.52N)。表3试验力
维氏硬度试验
硬度符号
试验力标称值/N
小力值维氏硬度试验
硬度符号
注：维氏硬度试验可使用大于980.7N的试验力。显微维氏硬度试验的试验力为推荐值。试验力标称值/N
显微维氏硬度试验
硬度符号
试验力标称值/N
7.3试台应清洁且无其他污物（氧化皮、油脂、灰尘等）。试样应稳固地放置于钢性试台上以保证试验过程中试样不产生位移。
7.4使压头与试样表面接触，垂直于试验面施加试验力，加力过程中不应有冲击和振动，直至将试验力施加至规定值。从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应在2s～8s之间。对于小力值维氏硬度试验和显微维氏硬度试验，加力过程不能超过10s且压头下降速度应不大于0.2mm/s。对于显微维氏硬度试验，压头下降速度应在15μm/s~70μm/s之间。试验力保持时间为10s～15s。对于特殊材料试样，试验力保持时间可以延长，直至试样不再发生塑性变形，但应在硬度试验结果中注明（见4.2示例)且误差应在2s以内。在整个试验期间，硬度计应避免受到冲击和振动。
7.5任一压痕中心到试样边缘距离，对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的2.5倍；对于轻金属、铅、锡及其合金至少应为压痕对角线长度的3倍。两相邻压痕中心之间的距离，对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的3倍；对于轻金属、3
GB/T4340.1-2009
铅、锡及其合金至少应为压痕对角线长度的6倍。如果相邻压痕大小不同，应以较大压痕确定压痕间距。
7.6应测量压痕两条对角线的长度，用其算术平均值按表2计算维氏硬度值，也可按GB/T4340.4查出维氏硬度值。
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。
放大系统应能将对角线放大到视场的25%～75%。8结果的不确定度
如需要，一次完整的不确定度评估宜依照测量不确定度表示指南JJF1059进行评估。对于硬度试验，可能有以下两种评定测量不确定度的方法：的的的性的
基于在直接校准中对所有出现的相关不确定度分项的评估。基于用标准硬度
9试验报告
试验报告应包括必内容：
GB/T4346g
本部分编号：
与试样有关的详细描述；
试验结果S
定之内的各种操作！
不在本部
影响试验
结果的各种细节，
如果试验
不存见定范用精器比较
不在7.1规定范围时，应注明试验温度注1：仅在试验
注2：尚无普遍通用的方法将维氏硬度精确的换算成其他硬度和抗拉强度。验建立换算
注3：应注意材料的客商
显不同。如有
线长度差进行
注4：有迹象表明，
生相应的影响。
因此应避免这种换算，除非通过对比试异性，例如经过严重冷加工变形的材料，在这些材料上压出的压痕，两条对角线的长度会明应使压痕对角线方向与冷加工变形方向成45角，应在材料产品技未条件中对压痕两对角ON
改变材料的屈服强度，因此压痕变形的速度对硬度值也会产变形速度比较敏感，它会改
如图A.1所示。
试样厚度，单位为毫米(mm）；
硬度值，HV。
附录A
（规范性附录）
试样最小厚度-试验力-硬度关系0.1
图A.1试样最小厚度-试验力-硬度关系图（HV0.2HV100）GB/T4340.1—2009
图A.2用于确定试样最小厚度，本图按试样最小厚度为压痕对角线长度的1.5倍设计。将右边标尺选定的试验力和左边标尺硬度值作一连接线，此连接线与中间标尺的交点所示的值为该条件下的试样最小厚度。
GB/T4340.1-2009免费标准下载网bzxz
硬度值；
最小厚度，单位为毫米（mm）；对角线长度d，单位为毫米（mm）；硬度符号,HV；
试验力F,单位为牛顿(N)。
试样最小厚度图（HV0.01~HV100）e
B.1球面
附录B
(规范性附录）
在曲面上进行试验时使用的修正系数表表B.1和表B.2给出了在球面上进行试验时的修正系数修正系数根据压痕对角线d的平均值与球直径D的比率列表，示例：
凸球面
试验力
压痕对角线平均值
D=10mm
d=0.150mm
维氏硬度=0.1891x
=824HV10
用表B.1通过内插法求得修正系数=0.983球体硬度=824×0.983=810HV10
修正系数
凸球面
GB/T4340.1-2009
修正系数
GB/T4340.1—2009
圆柱面
修正系数
凹球面
表B.3～表B.6给出了在圆柱表面上进行试验时的修正系数。修正系数根据压痕对角线d的平均值与圆柱直径D的比率列表。示例：
凹面圆柱，压痕-对角线平行于轴线试验力
压痕对角线平均值
维氏硬度=0.1891×
（0.415)
d=0.415mm
=323HV30
用表B.6中得出修正系数=1.075
柱面硬度=323×1.075=347HV30
凸圆柱面（一对角线与圆柱轴线呈45°）修正系数
修正系数
修正系数
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