ASTM-E384-11e1材料的努氏和维氏硬度标准试验方法

ASTME384-2011e1材料的努氏和维氏硬度标准试验方法1ASTME384-11e1材料的努氏和维氏硬度标准试验方法（中文版）StandardTestMethodforKnoopandVickersHardnessofMaterials美国材料与试验协会2011ASTME384-2011e1材料的努氏和维氏硬度标准试验方法1目录1.范围.............................................................................................................................................12.引用文件......................................................................................................................................13.术语.............................................................................................................................................24.重要性和使用意义......................................................................................................................35.试验原理......................................................................................................................................46.仪器.............................................................................................................................................57.试样.............................................................................................................................................68.程序.............................................................................................................................................79.试验报告....................................................................................................................................1210.精度和偏差..............................................................................................................................1211.与其他硬度单位或抗拉强度值的换算..................................................................................1812.关键词......................................................................................................................................18附录（强制性信息）.....................................................................................................................24附录（非强制性信息）.................................................................................................................33参考文献........................................................................................................................................52ASTME384-2011e1材料的努氏和维氏硬度标准试验方法1材料的努氏和维氏硬度标准试验方法①本标准是以固定代号E384发布的。其后的数字表示原文本正式通过的年号；在有修订的情况下，为上一次的修订年号；圆括号中数字为上一次重新确认的年号。上标符号（ε）表示对上次修改或重新确定的版本有编辑上的修改。本标准已经美国国防部认可采用。ε1注：8.3和A1.1.4已经于2012年3月重新修订过。1.范围*1.1本标准包括了材料的努氏和维氏硬度测定方法，努氏硬度和维氏硬度试验机的检验以及标准努氏和维氏硬度试块的校准。1.2本试验方法包括了在极小试验力范围（9.8×10-3~9.807N）(1~1000gf)和极大试验力范围（＞9.807~1176.80N）(＞1kg~120kgf)下执行的努氏和维氏硬度试验。注1：本标准先前版本限定标准试验力为9.807N(1kgf)。1.3本试验方法包括了试验方法E92（维氏硬度试验方法）先前定义的所有宏观维氏硬度试验要求。1.4本试验方法包括了对在努氏和维氏试验过程中产生的误差可能来源的原因分析，同时包含这些因素对试验结果的精度、重复性和再现性的影响。注2：尽管E04技术委员会主要关注金属方面，然而，描述的试验方法也适用于其他材料。1.5单位—努氏和维氏硬度开始提出这个概念之时，力值水平采用克-力（gf）或千克-力（kgf）作为单位。尽管本标准规定力值采用SI国际体系单位，即力值以牛顿（N）为单位，长度以mm或μm为单位。但由于历史沿革和方便继续使用（gf）或（kgf）单位等原因，本标准还采用（gf）或（kgf）单位表示的数值作为参考信息，同时本标准的多数讨论（包括试验结果的报告）所涉及的力值单位均采用这些单位。1.6本标准并没有完全列举所有的安全声明，如果有必要，根据实际使用情况进行斟酌。使用本规范前，使用者有责任制定符合安全和健康要求的条例和规范，并同时明确该规范的使用范围。2.引用文件2.1ASTM标准：②C1326高级陶瓷的努氏压痕硬度的标准试验方法C1327高级陶瓷的维氏压痕硬度的标准试验方法E3金相试样的制备E7金相学相关的术语E29试验数据采用有效数字确定符合规范的标准方法E74对用于验证试验机力值指示的测力仪进行校准的校准方法E92金属材料维氏硬度试验方法③①该试验方法由ASTM金相学E04委员会所管辖，并由微观压痕盐度试验E04.05分委员会直接负责。在本版本中，扩展了本试验方法以包括E28.92《金属材料维氏硬度标准试验方法》（该标准由E28.06委员会直接管辖）先前规定的要求。现版本2011年8月1日批准，2011年8月出版。最早出版的为1969年批准．前一版本于2010年批准其为E384-10ε2。DOI:10.1520/E0384-11。②对于参照的ASTM标准，请查看ASTM网站，或联系ASTM客户中心，邮件：[e-mail]。对于ASTM标准卷册的信息，参看ASTM网站的标准文件摘录页。*变更一览表参见标准的结尾处ASTME384-2011e1材料的努氏和维氏硬度标准试验方法2E122在规定允许误差范围内估算一个批量或过程的性能平均值用试样尺寸的计算规程E140金属布氏硬度,维氏硬度,洛氏硬度,表面硬度和肖氏硬度之间的换算表E175显微镜用术语E177ASTM试验方法的精度和偏差术语使用规程E691实验室内部研究确定某一试验方法的精度的标准方法E766扫描电子显微镜的放大倍数的校准规程2.2ISO标准：④ISO6507-1金属硬度—维氏硬度试验第1部分：试验方法ISO/IEC17011一致性评估—一致性评定授权机构的通用要求ISO/IEC17025实验室试验和校准执行通用要求3.术语3.1定义—本标准中使用的术语定义请参照术语E7。3.2针对本标准使用的术语名词：3.2.1校准，动词：通过对比仲裁仪器或一套仲裁试块测试值来确定重要参数的值。3.2.2努氏硬度值，HK，名词：施加在努氏压头上的试验力除以压头所压的永久性压痕面积所得到商表示硬度值。3.2.3努氏压头，名词：压头为具有菱形基面的金刚石棱锥体，棱边顶角为∠A=172°30′和∠B=130°0'(见图2)。3.2.4微压痕硬度试验，名词：使用校准的试验机将规定特殊几何形状的金刚石压头压入受试材料表面的硬度试验方法，过程中试验力范围为9.807×10–3到9.807N(1到1000gf)，卸除试验力后使用光学显微镜测量压痕对角线；对于任何的微压痕试验，人们都会假设在试验力卸除后压痕不会发生弹性回复。试验结果通常为努氏或维氏硬度刻度。3.2.5显压痕硬度试验，名词：使用校准的试验机将规定特殊几何形状的压头压入受试材料表面的硬度试验方法，过程中试验力通常高于9.807N(1kgf)。显压痕硬度试验刻度通常包括维氏硬度、洛氏硬度和布氏硬度。注3：应避免使用术语“微硬度”因为该术语暗示非常低的硬度，而非试验力或压痕大小非常低。3.2.6检验，动词：检查或测试仪器来确保符合本标准要求。3.2.7维氏硬度值，HV，名词：施加在维氏压头上的试验力除以压头所压的永久性压痕表面积所得到商表示的硬度值。3.2.8维氏压头，名词：压头为金刚石正四棱椎体，其相对两面之间的顶角为136°（见图1）。3.2.9刻度，名词：压头（努氏或维氏）和试验力的特殊组合值。例如HV10表示使用某一维氏压头和10kgf试验力的刻度值；HK0.1表示使用某一努氏压头和100gf试验力的刻度值。硬度等级和刻度的正确报告见5.8。3.3公式：5.5和5.6中出现的用于计算努氏硬度和维氏硬度的公式是基于理想试验机的。材料的努氏硬度和维氏硬度的测量值受各种误差因素的影响。基于等式1-9，试验力的偏差、金刚石压头之间几何形状的差异以及测量对角线长度中的人为错误都能影响计算的材料硬度。这些参数对努氏或维氏测量计算值的影响见第10节所述。③取消。本历史标准的最后批准版本参阅网站。④可从标准化国际组织(ISO)获得，地址：1,ch.delaVoie-Creuse,Casepostale56,CH-1211,Geneva20,Switzerland,。ASTME384-2011e1材料的努氏和维氏硬度标准试验方法3图1维氏压头图2努氏压头4.重要性和使用意义4.1人们发现硬度试验对材料的评估、生产过程质量控制和研发改进都是十分有用的。硬度，尽管在实际中是完全靠经验判断的，但对于很多金属来说都与抗拉强度有关，而且也是耐磨性和韧性的指标之一。4.2微压痕硬度试验可用来测试对于显压痕试验太薄或太小的材