ГОСТ 9450-76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников (с Изменениями N 1, 2).
ГОСТ 9450-76
(СТ СЭВ 1195-78)
Группа Т59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ИЗМЕРЕНИЕ МИКРОТВЕРДОСТИ
ВДАВЛИВАНИЕМ АЛМАЗНЫХ НАКОНЕЧНИКОВ
Measurements microhardness by diamond instruments indentation
Дата введения 1977-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Академией наук СССР
РАЗРАБОТЧИКИ:
Матвеевский Р.М., д-р техн. наук (руководитель темы); Беркович Е.С., канд. техн. наук; Рыньков Р.H., канд. техн. наук
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 09.01.76 г. N 68
3. Срок проверки - 1996 г.;
периодичность проверки - 5 лет
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения |
4.1 | |
Приложение 2 | |
ТУ 3-3.1377-83 | 3.1; 3.2; 3.4; 3.5 |
5. Проверен в 1991 г. Постановлением Госстандарта N 1665 от 29.10.91 снято ограничение срока действия
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1993 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в сентябре 1981 г., октябре 1991 г. (ИУС 11-81, 1-92)
Настоящий стандарт устанавливает метод измерения микротвердости изделий и образцов из металлов, сплавов, минералов, стекол, пластмасс, полупроводников, керамики, тонких листов, фольги, пленок, гальванических, диффузионных, химически осажденных и электроосажденных покрытий вдавливанием алмазных наконечников.
Испытуемые материалы по твердости ограничены изделиями (образцами) из алмаза и их производными.
Стандарт устанавливает два метода испытаний:
по восстановленному отпечатку (основной метод);
по невосстановленному отпечатку (дополнительный метод).
Настоящий стандарт соответствует СТ СЭВ 1195-78 в части измерения микротвердости металлов методом восстановленного отпечатка четырехгранной пирамидой с квадратным основанием (по Виккерсу).
1. ИСПЫТАНИЯ ПО МЕТОДУ ВОССТАНОВЛЕННОГО ОТПЕЧАТКА
1.1. Испытание на микротвердость вдавливанием по методу восстановленного отпечатка заключается в нанесении на испытуемую поверхность изделия (образца) отпечатка под действием статической нагрузки, приложенной к алмазному наконечнику в течение определенного времени. После удаления нагрузки и измерения параметров полученного отпечатка число микротвердости следует определить по формулам (см. пп.1.4-1.7) или по табл.1-28, приведенным в приложении 1.
1.2. При испытании следует применять алмазные наконечники, форма рабочей части которых должна соответствовать указанной в таблице. Указания по выбору наконечников приведены в приложении 2.
1.3. Число микротвердости определяют делением приложенной к алмазному наконечнику нормальной нагрузки на условную площадь боковой поверхности полученного отпечатка.
В формулах (1)-(4) приняты следующие обозначения:
д.
Примеры условных обозначений
2. ИСПЫТАНИЕ ПО МЕТОДУ НЕВОССТАНОВЛЕННОГО ОТПЕЧАТКА
2.1. Определение микротвердости вдавливанием по методу невосстановленного отпечатка заключается в нанесении на испытуемую поверхность изделия (образца) отпечатка под действием статической нагрузки, приложенной к алмазному наконечнику в течение определенного времени, с одновременным измерением глубины отпечатка. Число микротвердости следует определять по формулам (5)-(8).
2.2. Испытания по методу невосстановленного отпечатка следует проводить, когда требуются дополнительные характеристики материала (упругое восстановление, релаксация, ползучесть при нормальной температуре).
2.3. При испытании применяют алмазные наконечники с формой рабочей части, указанной в таблице.
2.4. Число микротвердости определяют делением приложенной к алмазному наконечнику нормальной нагрузки на условную площадь боковой поверхности отпечатка, соответствующую его измеренной глубине.
В формулах (5)-(8) приняты следующие обозначения:
Наименование алмазных наконечников | Параметры заострения алмазных наконечников | Форма отпечатков |
1. Четырехгранная пирамида с квадратным основанием |   ° |  |
2. Трехгранная пирамида с основанием в виде равностороннего треугольника |   ;  ;  | 
|
3. Четырехгранная пирамида с ромбическим основанием |   ;  | 
|
4. Бицилиндрический наконечник |   ;  мм - радиус цилиндра | 
|
Примеры условных обозначений
3. АППАРАТУРА
3.1. Для измерения микротвердости алмазными наконечниками применяют приборы по ТУ 3-3.1377-83.
3.2. Приборы комплектуют алмазными наконечниками в соответствии с требованиями, установленными в ТУ 3-3.1377-83.
3.3. В процессе испытаний прибор для измерения микротвердости должен обеспечивать соблюдения следующих условий:
сохранение постоянства действия приложенной к алмазному наконечнику нагрузки в течение установленного времени;
допускаемые погрешности нагружения не должны превышать:
для нагрузок 0,1 Н и менее - 2% от номинального значения;
для нагрузок более 0,1 Н - 1% от номинального значения.
3.4. Прибор должен быть защищен от воздействия возможных вибраций, передаваемых через стены, пол зданий или через стол, на котором установлен прибор, амортизирующим устройством, предусмотренным в ТУ 3-3.1377-83.
3.5. Проверка приборов перед испытанием - по ТУ 3-3.1377-83.
3.6. Прибор должен быть снабжен микроскопом для отсчета отпечатков. Калибровочный коэффициент микроскопа должен быть установлен так, чтобы погрешность не превышала ±0,5% измеряемого значения.
Минимальное увеличение микроскопа должно быть:
4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
4.2. При подготовке поверхности испытуемого изделия (образца) необходимо принять меры предосторожности, учитывая возможное изменение твердости испытуемой поверхности вследствие нагрева или наклепа при механической обработке.
4.3. Испытуемое изделие (образец) должно быть установлено на предметном столике прибора так, чтобы в процессе испытания оно не смещалось, не прогибалось и не поворачивалось.
4.4. Поверхность изделия (образца), подлежащая испытанию, должна быть установлена перпендикулярно к оси алмазного наконечника.
4.5. Рабочая поверхность алмазного наконечника и поверхность испытуемого изделия должны быть сухими (без смазки).
5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
5.1. При испытании материала изделия (образца) на микротвердость вдавливанием применяют нагрузки 0,049(0,005); 0,0981(0,01); 0,1962(0,02); 0,4905(0,05); 0,981(0,1); 1,962(0,2) или 0,0491(0,005); 0,0981(0,01); 0,1962(0,02); 0,4905(0,05); 0,981(0,1); 1,962(0,2); 4,905(0,5) Н (кгс).
При определении микротвердости металлов четырехгранной пирамидой с квадратным основанием допускается применять нагрузки 0,0098(0,001); 0,0196(0,002) и 2,943(0,3) Н (кгс).
5.2. (Исключен, Изм. N 2).
5.4. На стороне изделия (образца), противоположной испытуемой, после нанесения отпечатка не должно быть следов деформации материала, заметных невооруженным глазом.
Если материал основы [сердцевина изделия (образца)] не влияет на результат измерений, то значения микротвердости совпадут или будут близки друг к другу.
Если значения микротвердости при возрастании нагрузки будут уменьшаться или увеличиваться, то нагрузку следует уменьшать до тех пор, пока две смежные нагрузки не будут давать совпадающие или близкие друг к другу результаты.
5.7. Расстояние от центра отпечатка до края изделия (образца) должно быть не менее двойного размера отпечатка. Расстояние между центрами отпечатков, нанесенных на одну поверхность, должно превышать размер отпечатка более чем в три раза.
5.8. Нагружение должно осуществляться плавно, без толчков. Скорость опускания алмазного наконечника не должна сказываться на размерах отпечатка. Продолжительность выдержки должна составлять не менее 3 с.
5.10. Испытания проводят при температуре окружающей среды (20±5) °С.
5.11. Число отпечатков и место их нанесения на изделие (образец) должно устанавливаться в нормативно-технической документации на конкретные изделия.
5.12. При измерении микротвердости изделия (образца) с криволинейной поверхностью, когда радиус кривизны на один-два порядка больше размера отпечатка, числа микротвердости имеют условное значение - для сравнения микротвердости поверхностей одинаковой кривизны.
5.13. При измерении микротвердости изделий (образцов) из неоднородных, пористых, анизотропных материалов, когда требования пп.4.1 и 5.3-5.7 невыполнимы, шероховатость поверхности, величина нагрузки, время нагружения и выдержки под нагрузкой, допустимое искажение формы отпечатков, соотношение между минимальной толщиной слоя (образца) и глубиной отпечатка, введение поправочных коэффициентов на кривизну поверхности должны устанавливаться в нормативно-технической документации на конкретные изделия.
6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
6.1. Значения микротвердости вычисляют по формулам (1)-(8) или находят в таблицах приложения 1.
6.3. За число микротвердости принимают среднее арифметическое результатов отдельных измерений.
6.4. Числа микротвердости разрешается округлять до целых единиц при двухзначных и более значениях и до одного-двух десятичных знака - при однозначных. Относительная погрешность округления числа микротвердости не должна превышать 2% от измеренной величины микротвердости.
6.5. В протоколе испытания следует указать:
обозначение испытанного изделия (образца);
тип прибора с указанием характеристик примененной оптики (объектив, окуляр);
обозначение микротвердости;
размеры отпечатков;
значение микротвердости.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
ЧИСЛА МИКРОТВЕРДОСТИ ПРИ ИСПЫТАНИИ ВДАВЛИВАНИЕМ АЛМАЗНЫХ
НАКОНЕЧНИКОВ ПО МЕТОДУ ВОССТАНОВЛЕННОГО ОТПЕЧАТКА
Таблица 1
Числа микротвердости при испытании вдавливанием четырехгранной алмазной пирамиды
при нагрузке 0,049 Н (5 гс)
| Числа микротвердости
| |||||||||
Диагональ отпечатка , мкм
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
|
0
| -
| -
| -
| -
| 579
| 371
| 258
| 189
| 145
| 114
|
10
| 92,7
| 76,6
| 64,4
| 54,9
| 47,3
| 41,2
| 36,2
| 32,1
| 28,6
| 25,7
|
20
| 23,2
| 21,0
| 19,2
| 17,5
| 16,1
| 14,8
| 13,7
| 12,7
| 11,8
| 11,0
|
30
| 10,3
| 9,6
| 9,0
| 8,5
| 8,0
| 7,6
| 7,1
| 6,8
| 6,4
| 6,1
|
Таблица 2
Числа микротвердости при испытании вдавливанием четырехгранной алмазной пирамиды
при нагрузке 0,098 Н (10 гс)
| Числа микротвердости
| |||||||||
Диагональ отпечатка , мкм
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
|
0 | -
| -
| -
| -
| 1159
| 742
| 515
| 378
| 290
| 229
|
10 | 185,4
| 153,2
| 128,8
| 109,7
| 94,6
| 82,4
| 72,4
| 64,2
| 57,2
| 51,4
|
20 | 46,4
| 42,0
| 38,3
| 35,0
| 32,2
| 29,7
| 27,4
| 25,4 | 23,6
| 22,0
|
30 | 20,6
| 19,3
| 18,1
| 17,0
| 16,0
| 15,1
| 14,3
| 13,5
| 12,8
| 12,2
|
40 | 11,6 | 11,0 | 10,5 | 10,0 | 9,6 | 9,2 | 8,8 | 8,4 | 8,0 | 7,7 |
Таблица 3
Числа микротвердости при испытании вдавливанием четырехгранной алмазной пирамиды
при нагрузке 0,196 Н (20 гс)
| Числа микротвердости
| |||||||||
Диагональ отпечатка , мкм
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5 | 6 | 7
| 8
| 9
|
0
| -
| - | -
| -
| 2318
| 1483
| 1030
| 757
| 579
| 458
|
10
| 371
| 306
| 258
| 219
| 189
| 165
| 145
| 128
| 114
| 103
|
20
| 92,7
| 84,1
| 76,6
| 70,1
| 64,4
| 59,3
| 54,9
| 50,9
| 47,3
| 44,1
|
30
| 41,2
| 38,6
| 36,2
| 34,0
| 32,1
| 30,3
| 28,6
| 27,1
| 25,7
| 24,4
|
40
| 23,2
| 22,1
| 21,0
| 20,1
| 19,2
| 18,3
| 17,5
| 16,8
| 16,1
| 15,4
|
50
| 14,8
| 14,3
| 13,7
| 13,2
| 12,7
| 12,3
| 11,8
| 11,4
| 11,0
| 10,7
|
60
| 10,3
| 10,0
| 9,6
| 9,3
| 9,1
| 8,8
| 8,5
| 8,3
| 8,0
| 7,8
|
Таблица 4
Числа микротвердости при испытании вдавливанием четырехгранной алмазной пирамиды
при нагрузке 0,490 Н (50 гс)
| Числа микротвердости
| |||||||||
Диагональ отпечатка , мкм
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9 |
0 | - | - | - | - | - | 3708 | 2575 | 1892 | 1448 | 1144 |
10 | 927 | 766 | 644 | 549 | 473 | 412 | 362 | 321 | 286 | 257 |
20 | 232 | 210 | 192 | 175 | 161 | 148 | 137 | 127 | 118 | 110 |
30 | 1030 | 96,5 | 90,5 | 85,1 | 80,2 | 75,7 | 75,5 | 67,7 | 64,2 | 60,9 |
40 | 57,9 | 55,1 | 52,6 | 50,1 | 47,9 | 45,8 | 43,8 | 42,0 | 40,2 | 38,6 |
50 | 37,1 | 35,6 | 34,3 | 33,0 | 31,8 | 30,6 | 29,6 | 28,5 | 27,6 | 26,6 |
60 | 25,8 | 24,9 | 24,1 | 23,4 | 22,6 | 21,9 | 21,3 | 20,7 | 20,1 | 19,5 |
70 | 18,9 | 18,4 | 17,9 | 17,4 | 16,9 | 16,5 | 16,0 | 15,6 | 15,2 | 14,9 |
80 | 14,5 | 14,1 | 13,8 | 13,5 | 13,1 | 12,8 | 12,5 | 12,2 | 12,0 | 11,7 |
90 | 11,4 | 11,2 | 11,0 | 10,7 | 10,5 | 10,3 | 10,1 | 9,9 | 9,7 | 9,5 |
Таблица 5
Числа микротвердости при испытании вдавливанием четырехгранной алмазной пирамиды
при нагрузке 0,981 Н (100 гс)
| Числа микротвердости | |||||||||
Диагональ отпечатка , мкм | 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9 |
0 | - | - | - | - | - | - | 5149 | 3784 | 2897 | 2289 |
10 | 1854 | 1532 | 1288 | 1097 | 946 | 824 | 724 | 642 | 572 | 514 |
20 | 464 | 420 | 383 | 351 | 322 | 297 | 274 | 254 | 236 | 221 |
30 | 206 | 193 | 181 | 170 | 160 | 151 | 143 | 135 | 128 | 122 |
40 | 116,0 | 110,0 | 105,1 | 100,3 | 95,8 | 91,6 | 87,6 | 83,9 | 80,5 | 77,2 |
50 | 74,2 | 71,3 | 68,6 | 66,0 | 63,6 | 61,3 | 59,1 | 57,1 | 55,1 | 53,3 |
60 | 51,5 | 49,8 | 48,2 | 46,7 | 45,3 | 43,9 | 42,6 | 41,3 | 40,1 | 39,0 |
70 | 37,8 | 36,8 | 35,8 | 34,8 | 33,9 | 33,0 | 32,1 | 31,3 | 30,5 | 29,7 |
80 | 29,0 | 28,3 | 27,6 | 26,9 | 26,3 | 25,7 | 25,1 | 24,5 | 24,0 | 23,4 |
90 | 22,9 | 22,4 | 21,9 | 21,4 | 21,0 | 20,5 | 20,1 | 19,7 | 19,3 | 18,9 |
100 | 18,5 | 18,2 | 17,8 | 17,5 | 17,1 | 16,8 | 16,5 | 16,2 | 15,9 | 15,6 |
110 | 15,3 | 15,1 | 14,8 | 14,5 | 14,3 | 14,0 | 13,8 | 13,5 | 13,3 | 13,1 |
120 | 12,9 | 12,7 | 12,5 | 12,3 | 12,1 | 11,9 | 11,7 | 11,5 | 11,3 | 11,1 |
130 | 11,0 | 10,8 | 10,6 | 10,5 | 10,3 | 10,2 | 10,0 | 9,9 | 9,7 | 9,6 |
Таблица 6
Числа микротвердости при испытании вдавливанием четырехгранной алмазной пирамиды
при нагрузке 1,962 Н (200 гс)
| Числа микротвердости | |||||||||
Диагональ отпечатка , мкм | 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
|
10 | 3708 | 3065 | 2575 | 2194 | 1892 | 1648 | 1448 | 1283 | 1144 | 1027 |
20 | 927 | 841 | 766 | 701 | 644 | 593 | 549 | 509 | 473 | 441 |
30 | 412 | 386 | 362 | 341 | 321 | 303 | 286 | 271 | 257 | 244 |
40 | 232 | 221 | 210 | 201 | 192 | 183 | 175 | 168 | 161 | 154 |
50 | 148 | 143 | 137 | 132 | 127 | 123 | 118 | 114 | 110 | 107 |
60 | 103 | 99,7 | 96,5 | 93,4 | 90,5 | 87,8 | 85,1 | 82,6 | 80,2 | 77,9 |
70 | 75,7 | 73,6 | 71,5 | 69,6 | 67,7 | 65,9 | 64,2 | 62,5 | 60,9 | 59,4 |
80 | 57,9 | 56,5 | 55,1 | 53,8 | 52,6 | 51,3 | 50,1 | 49,0 | 47,9 | 46,8 |
90 | 45,8 | 44,8 | 43,8 | 42,9 | 42,0 | 41,1 | 40,2 | 39,4 | 38,6 | 37,8 |
100 | 37,1 | 36,3 | 35,6 | 35,0 | 34,3 | 33,6 | 33,0 | 32,4 | 31,8 | 31,2 |
110
| 30,6
| 30,1
| 29,6
| 29,0
| 28,5
| 28,0
| 27,6
| 27,1
| 26,6
| 26,2
|
120
| 25,7
| 25,3
| 24,9
| 24,5
| 24,1
| 23,7
| 23,4
| 23,0
| 22,6
| 22,3
|
130
| 21,9
| 21,6
| 21,3
| 21,0
| 20,7
| 20,3
| 20,0
| 19,8
| 19,5
| 19,2
|
140
| 18,9
| 18,7
| 18,4
| 18,1
| 17,9
| 17,6
| 17,4
| 17,2
| 16,9
| 16,7
|
150
| 16,5
| 16,3
| 16,0
| 15,8
| 15,6
| 15,4
| 15,2
| 15,0
| 14,9
| 14,7
|
160
| 14,5
| 14,3
| 14,1
| 14,0
| 13,8
| 13,6
| 13,5
| 13,3
| 13,1
| 13,0
|
170
| 12,8
| 12,7
| 12,5
| 12,4
| 12,2
| 12,1
| 12,0
| 11,8
| 11,7
| 11,6
|
180
| 11,4
| 11,3
| 11,9
| 11,1
| 11,0
| 10,8
| 10,7
| 10,6
| 10,5
| 10,4
|
190
| 10,3
| 10,2
| 10,1
| 10,0
| 9,9
| 9,8
| 9,7
| 9,6
| 9,5
| 9,4
|
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.