【航空工业行业标准(HB)】 金属维氏硬度试验方法

中华人民共和国航空工业标准
HB5173-96
金属维氏硬度试验方法
1996-09-13发布
1996－10－01实施
中华人民共和国航空工业标准
金属维氏硬度试验方法
1主题内容与适用范围
HB 5173 - 96
代替 HB 5173-81
本标准规定了维氏硬度的试验原理、试验设备、试样、试验程序、试验结果处理和试验报告。
本标准适用于维氏硬度值为5～1000HV的金属材料及其表层的硬度试验，试验力为49. 03 ~- 980. 7N.
2引用标准
GB8170
数字修约规则
JJG 148
二等标准维氏硬度块定度规程
JJG151
维氏硬度计检定规程
JJG334
金刚石压头检定规程
符号、术语、单位
本标准使用的符号、术语及单位见表1。表1
4试验原理
维氏硬度
术　语
压头顶端的两相对面夹角
试验力
压痕两对角线d1、d2的算术平均值单
维氏硬度试验是用一相对两面夹角为136°正四棱锥金刚石压头，以选定的试验力压入4.1
试样表面，经规定的保持时间，卸除试验力，测量压痕两对角线长度，通过计算或查表获得硬度值。见图1、图2。
中国航空工业总公司1996-09-13发布1996-10-01实施
HB 5173 - 96
维氏硬度值是试验力除以正四棱锥压痕的表面积所得的商。计算公式如下：4.2
HV =0.102 x
4.3维氏硬度值的表示方法
维氏硬度用符号HV表示，维氏硬度值在符号HV前，符号HV后则为试验力及保持时间。但当试验力保持时间为10～15s时，不需予以标注。例如：
620HV30表示294.2N试验力，保持10～15s测定的维氏硬度值为620。530HV5/20表示用49.03N试验力，保持20s测定的维氏硬度值为530。试验设备
硬度计试验力允许误差应不大于土1%，其变动度不大于1%。5.2硬度计示值允许误差应不大于±2%，示值变动度当试验力小于等于98.07N时为3.5%，当试验力大于98.07N时为2.5%。5.3用于检查硬度计的标准硬度块应符合JJG148的要求。维氏硬度计金刚石压头应符合JJG334的要求。5.4
HB 5173 -96
5.5硬度计压痕测量装置应符合JJG151的要求。5.6维氏硬度计应由国家计量部门按JJG151定期检定。6试样
6.1试样的试验面一般为光滑乎面，不应有氧化皮、油脂及外来污物。试验面的表面粗糙度必须保证压痕对角线能精确地测量，一般表面粗糙度参数Ra值不大于0.16μmc6.2在试样的制备过程中，应避免由于受热、冷加工等对试样表面硬度的影响。6.3试样或试验的厚度至少应为压痕对角线平均长度的1.5倍，见附录A（补充件）。试验后，试样背面不应出现可见变形痕迹。7试验程序
7.1除有关技术条件另有规定外，试验一般在15~30℃温度下进行。7.2在每次更换压头、载样台或支座后及大批试样试验前，应采用硬度值相近的硬度块进行校对，最初两次试验结果不予采用。7.3一般应选用下表规定的试验力来进行试验：硬度符号
试验力，N
7.4试样支撑面、压头表面及载样台应清洁。试样应平稳地置于载样台上，保证在试验过程中不发生位移和曲。
7.5应均匀平稳地施加试验力，不得有冲击和振动。试验力作用方向应与试验面垂直。7.6施加试验力的时间为28s。除有关标准另有规定外，对黑色金属，试验力保持时间一般为10～15s，对有色金属为30±2s7.7对黑色金属，两相邻压痕中心间距或任一压痕中心距试样边缘距离不应小于压痕对角线平均值的2.5倍。对有色金属，上述距离应不小于压痕对角线平均值的5倍。7.8卸除试验力后，测量压痕两对角线长度，两对角线之差不应超过较短对角线长度的2%。各项异性明显的材料可不受此限制，但应在有关标准中规定。7.9一般情况下，每个试样上应至少测三点，用各点压痕对角线平均值计算或在附录B（补充件)中查得维氏硬度值。
8试验结果处理
8.1计算出的维氏硬度值的修约方法按GB8170进行，硬度值大于或等于100时，修约至整3
HB 5173 96
数；硬度值大于10至小于100时，修约至小数点后一位，硬度值小于10时，修约至两位小数，界限值不修约。
8.2对于从曲面上测得的硬度值，应按附录C(补充件)进行修正。8.3必须在试验力相同的条件下，才可以精确地比较维氏硬度值。应尽量避免将维氏硬度换算成其他硬度或抗拉强度，当必须进行换算时，应按照有关标准进行换算。
9试验报告
试验报告应包括以下内容：
a.委托单位；
b、材料牌号、规格、品种、炉号、生产厂；c．零件号；
d．热处理制度；
e.试样主要尺寸；
f.试验结果及结论；
g.试验者、审核者；
h．试验日期。
HB5173-96
附录A
试验力一硬度值一试样最小厚度关系图（补充件）
厚度mn
图A1试验力一硬度值一试样最小厚度关系图5
压痕对角线
平均值，d
HB 5173-96
附录B
金属维氏硬度数值(HV)表
（参考件）
试验力F，N
压痕对角线
平均值，d
HB 5173-96
续表 B1
力F，N　
压痕对角线
平均值，d
HB 5173 - 96
续表 B1
试验力F，N
维氏硬度
压痕对角线
平均值，d
HB 5173 - 96
续表31
力F，N
维氏硬度
压痕对角线
平均值，d
HB 5173 - 96
续表 B1
试验力F,N