【国家标准(GB)】 金属材料 布氏硬度试验 第1部分：试验方法

ICS 77.040.10
中华人民共和国国家标准
GB/T231.1—2009
代替GB/T231.1—2002
金属材料
布氏硬度试验
第1部分：试验方法
Metallicmaterials-Brinellhardnesstest-Part 1:Testmethod
（ISO6506-1:2005,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中国国家标化管理委员会
2010-04-01实施
规范性引用文件
符号及说明
试验设备
试验程序
结果的不确定度
试验报告
附录A(资料性附录）
附录B (规范性附录)
附录C(资料性附录)
使用者对硬度计的日常检查
压痕平均直径与试样最小厚度关系表硬度值测量的不确定度
GB/T 231.1—2009
GB/T231《金属材料布氏硬度试验》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；
第4部分：硬度值表。
本部分为GB/T231的第1部分。
GB/T231.1—2009
本部分修改采用国际标准IS06506-1：2005《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法》（英文版）。
本部分根据ISO6506-1：2005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IS06506-1：2005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“本标准”；用小数点“”代替作为小数点的“，”；在规范性引用文件中删去了标准ISO4498-1；在第6章中的6.1增加了试样表面粗糙度的建议；-对原ISO6506-1：2005标准的附录C硬度值的测量不确定度进行了修改。本部分代替GB/T231.1一2002《金属布氏硬度试验第1部分：试验方法》，与原标准相比对下列内容进行了修改：
增加了引言；
在7.3中增加了“尽可能选取大的试样区域的相关内容”；在7.4中增加了“试样在试验过程中不应发生位移的说明”；增加了7.9条；
增加了第8章“试验结果的不确定度”；增加了资料性附录A使用者对硬度计的日常核查；增加了资料性附录C硬度值测量不确定度。本部分的附录B为规范性附录，附录A和附录C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、冶金工业信息标准研究院、首钢总公司、上海出入境检验检疫局、武钢研究院、大连希望设备公司、上海材料所。本部分起草人：高怡斐、董莉、王萍、吴益文、殷建军、李荣峰、王滨。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T231—1962,GB/T231—1984,GB/T231.1—2002。GB/T 231.1—2009
本版标准只允许使用硬质合金球压头。布氏硬度符号为HBW，不应与以前的符号HB和用钢球头时使用的符号HBS相混淆。
1范围
金属材料布氏硬度试验
第1部分：试验方法
GB/T231.1—2009
GB/T231的本部分规定了金属布氏硬度试验的原理、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。
本部分规定的布氏硬度试验范围上限为650HBW。特殊材料或产品布氏硬度试验，应在相关标准中规定。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T231的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或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金属布氏硬度试验
GB/T231.2
ISO6506-2:1999,MOD)
第2部分：硬度计的检验与校准（GB/T231.2一2002，GB/T231.3金属布氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定（GB/T231.3—2002，ISO6506-3:1999,MOD)
GB/T231.4
金属材料布氏硬度试验
金第4部分：硬度值表（GB/T231.4—2009，ISO6506-4：2005,IDT)
JJF1059测量不确定度评定与表示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1)。
图1试验原理
GB/T231.1—2009
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，压痕的表面积通过压痕的平均直径和压头直径计算得到。4
符号及说明
符号及说明见表1及图1。
表1符号及说明
0.102XF/D
硬质合金球直径
试验力
有垂直方向测量的压痕直径
压痕深度
帮氏硬度
武验坊
常数区
压痕表面积
试验力-球直
D0665~0.102
注：常数
标准重力加速度。
4.2布氏硬度H达方法举例
示例：
5试验设备
5.1硬度计
试验力保持时间(20s)，如果不释规定的时间范围(10s到15s）施加的试验力对应的kg值，这里36kgf=294.2N硬质合金球直径i
硬度符号
布压硬度值
硬度计应符合GB/T231.2的规定，能施加预定试验力或9.807N～29.42kN范围内的试验力。5.2压头
硬质合金压头应符合GB/T231.2的要求。5.3压痕测量装置
压痕测量装置应符合GB/T231.2的规定。注：附录A给出了使用者对硬度计进行日常检查的方法。2
GB/T231.1—2009
6.1试样表面应平坦光滑，并且不应有氧化皮及外界污物，尤其不应有油脂。试样表面应能保证压痕直径的精确测量，建议表面粗糙度参数Ra不大于1.6μm。6.2制备试样时，应使过热或冷加工等因素对试样表面性能的影响减至最小。试样最小厚度与压痕平均直径的关系见附录B。试验后，试6.3试样厚度至少应为压痕深度的8倍。量样背部如出现可见变形，则表明试样太薄。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，温度为23℃土5℃。本部分使用表2中各级试验力。
注：如果有特殊协议，其他试验力-球直径平方的比率也可以用。表2不同条件下的试验力
硬度符号
HBW10/3000
HBW10/1500
HBW10/1000
HBW10/500
HBW10/250
HBW10/100
HBW5/750
HBW5/250
HBW5/125
HBW5/62.5
HBW5/25
HBW2.5/187.5
HBW2.5/62.5
HBW2.5/31.25
HBW2.5/15.625
HBW2.5/6.25
HBW1/30
HBW1/10
HBW1/5
HBW1/1
硬质合金球直径
试验力-球直径平方的比率
0.102XF/D*/(N/mm*)
试验力的选择应保证压痕直径在0.24D～0.6D之间。试验力的标称值
试验力-压头球直径平方的比率（0.102F/D2比值)应根据材料和硬度值选择，见表3。为了保证在尽可能大的有代表性的试样区域试验，应尽可能地选取大直径压头。3
GB/T231.1—2009
当试样尺寸允许时，应优先选用直径10mm的球压头进行试验。表3不同材料的试验力-压头球直径平方的比率材
钢、镍基合金、钛合金
铸铁”
铜和铜合金
轻金属及其合金
铅、锡
布氏硬度
35~200
a对于铸铁试验，压头的名义直径应为2.5mm、5mm或10mm。试验力-球直径平方的比率免费标准下载网bzxz
0.102×F/D°/(N/mm2)）
试样应稳固地放置于试台上。试样背面和试台之间应清洁和无外界污物（氧化皮、油、灰尘等）。7.4
将试样牢固地放置在试台上，保证在试验过程中不发生位移是非常重要的。7.5使压头与试样表面接触，无冲击和振动地垂直于试验面施加试验力，直至达到规定试验力值。从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应在2s～8s之间。试验力保持时间为10s15s。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应在土2s以内。7.6在整个试验期间，硬度计不应受到影响试验结果的冲击和振动。7.7任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕平均直径的2.5倍；两相邻压痕中心间距离至少应为压痕平均直径的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GB/T231.4查得布氏硬度值。
注：对于自动测量装置，可采用如下方式计算：等间隔多次测量的平均值；
材料表面压痕投影面积数值。
GB/T231.4包含了平面布氏硬度值的计算表，用于测定平面试样的硬度值。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。对于硬度试验，可能有以下两种评定测量不确定度的方法。基于在直接校准中对所有出现的相关不确定度分量的评估。基于用标准硬度块(有证标准物质)进行间接校准，测定指导参见附录C。试验报告
试验报告应包括以下内容：
GB/T231的本部分编号；
有关试样的详细描述；
如果试验温度不在10℃～35℃，应注明试验温度；试验结果；
不在本部分规定之内的操作；
影响试验结果的各种细节。
GB/T231.1—2009
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：应注意材料的各项异性，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。
GB/T231.1—2009
附录A
（资料性附录）
使用者对硬度计的日常检查
使用者应在当天使用硬度计之前，对其使用的硬度标尺或范围进行检查。日常检查之前，（对于每个范围/标尺和硬度水平）应使用依照GB/T231.3标定过的标准硬度块上的标准压痕进行压痕测量装置的间接检验。压痕测量值应与标准硬度块证书上的标准值相差在0.5%以内。如果测量装置不能满足上述要求，应采取相应措施。日常检查应在按照GB/T231.3标定的标准硬度块上至少打一个压痕。如果测量的硬度（平均）值与标准硬度块标准值的差值在GB/T231.2中给出的允许误差之内，则硬度计被认为是满意的。如果超出，应立即进行间接检验。
所测数据应当保存一段时间，以便监测硬度计的再现性和测量设备的稳定性。6
压痕的平均直径
附录B
（规范性附录）
压痕平均直径与试样最小厚度关系表表B.1
压痕平均直径与试样最小厚度关系试样的最小厚度
D管公灸
GB/T231.1—2009
单位为毫米
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