5.2金刚石圆锥体压头

金刚石圆锥压头应满足GB/T230.2一2012或JJG112的要求，压头锥角应为120°，顶部曲率半径 应为0.2mm，可以证实用于以下试验： 仅作为洛氏硬度标尺使用； 仅作为表面洛氏硬度标尺使用； 同时作为洛氏硬度标尺和表面洛氏硬度使用

碳化钨合金球形压头的直径为1.5875mm或3.175mm道路标准规范范本，并符合GB/T230.2一2012的要求。 注1：球形压头通常由一个压头球和压头体组成。如果接触试样的端部为球形的单体压头满足GB/T230.2一2012 中6.3.1尺寸、形状、抛光、硬度的要求以及满足GB/T230.2一2012中6.3.2的性能要求，这种端部为球形的单 体压头也可以使用。 注2：碳化钨合金球形压头为标准型洛氏硬度压头，钢球压头仅在HR30TSm和HR15TSm时使用，见附录A

6.1除非材料标准或合同另有规定，试样表面应平坦光滑，并且不应有氧化皮及外来污物，尤其不应有 油脂。在做可能会与压头粘结的活性金属的硬度试验时，例如钛；可以使用某种合适的油性介质，例如 煤油。使用的介质应在试验报告中注明。 6.2试样的制备应使受热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响减至最小。尤其对于压痕深度浅的 式样应特别注意。 6.3附录B给出了洛氏硬度与试样最小厚度关系图。对于用金刚石圆锥压头进行的试验，试样或试验 厚度应不小于残余压痕深度的10借；对于用球压头进行的试验，试样或试验层的厚度应不小于残余 压痕深度的15倍。除非可以证明使用较薄的试样对试验结果没有影响。通常情况下，试验后试样的背 面不应有变形出现。对于特别薄的薄板金属，应符合HR30TSm和HR15TSm标尺的特别要求，见附

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口凸球面上进行试验时，应采用洛氏硬度修正值，！

7.1试验一般在10℃～35℃的室温下进行。当环境温度不满足该规定要求时，试验室需要评估该环 境下对于试验数据产生的影响。当试验温度不在10℃～35℃范围内时，应记录并在报告中注明。 注：如果在试验或者校准时温度有明显的变化，测量的不确定度可能会增加，并且可能会出现测量超差的情况， 7.2使用者应在当天使用硬度计之前，对所用标尺根据附录C进行日常检查。金刚石压头应按照附 录D的要求进行检查。 7.3在变换或更换压头、压头球或载物台之后，应至少进行两次测试并将结果舍弃，然后按照附录C进 行日常检查以确保硬度计的压头和载物台安装正确。 7.4压头应是上一次间接校准时使用的，如果不是上一次间接校准时使用的，压头应按照附录C中对 常用的硬度标尺至少使用两个标准硬度块进行核查（硬度块接照GB/T230.2一2012表1中选取高值 和低值各1个）。该条款不适用于只更换球的情况， 7.5试样应放置在刚性支承物上，并使压头轴线和加载方向与试样表面垂直，同时应避免试样产生位 移。应对圆柱形试样作适当支承，例如放置在洛氏硬度值不低于60HRC的带有定心V型槽或双圆柱 的试样台上。由于任何垂直方向的不同心都可能造成错误的试验结果，所以应特别注意使压头、试样， 定心V型槽与硬度计支座中心对中。 7.6使压头与试样表面接触，无冲击、振动、摆动和过载地施加初试验力F。，初试验力的加载时间不超 过25，保持时间应为32S。 注：初试验力的保持时间范围是不对称的。 例如：3s表示3s是理想的保持时间，可接受的保持时间范围是1s～4s。 7.7初始压痕深度测量。手动（刻度盘）硬度计需要给指示刻度盘设置设定点或设置零位。自动（数 显）硬度计的初始压痕深度测量是自动进行，不需要使用者进行输入，同时初始压痕深度的测量也可能 不显示。 7.8无冲击、振动、摆动和过载地施加主试验力F1，使试验力从初试验力F。增加至总试验力F。洛氏 硬度主试验力的加载时间为1s～8s。所有HRN和HRTW表面洛氏硬度的主试验力加载时间不超 过45。建议采用与间接校准时相同的加载时间。 注：资料表明，某些材料可能对应变速率较敏感，应变速率的改变可能引起屈服应力值轻微变化，影响到压痕形成 从而可能改变测试的硬度值。 7.9总试验力F的保持时间为53s，卸除主试验力F1，初试验力F。保持4=3s后，进行最终读数。对 于在总试验力施加期间有压痕变的试验材料，由于压头可能会持续压入，所以应特别注意。若材料要 求的总试验力保持时间超过标准所允许的6s时，实际的总试验力保持时间应在试验结果中注明（例如 65HRF/10s)。 7.10保持初试验力测量最终压痕深度。洛氏硬度值由式（1）使用残余压痕深度h计算，相应的信息由 表1、表2和表3给出。对于大多数洛氏硬度计，压痕深度测量是采用自动计算从而显示洛氏硬度值的 方式进行。图1中说明了洛氏硬度值的求出过程。 7.11对于在凸圆柱面和凸球面上进行的试验，需要按附录E（表E.1、表E.2、表E.3和表E.4)和附录F （表F.1)进行修正，修正值应在报告中注明。未规定在凹面上试验的修正值，在凹面上试验时，应协商 解。

相邻压痕中心之间的距离至少应为压痕直径的3倍，任一压痕中心距试样边缘的距离至少应

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为压痕直径的2.5倍。

除非另有规定，试验报告应至少包括以下内容： a）GB/T230的本部分编号； b） 与试样有关的详细资料，包括试样表面的曲率： 如果试验温度不在10℃～35℃之间，应注明试验温度； 以4.2的格式表示的试验结果； 不在本部分规定之内的操作或可选操作； f) 可能影响试验结果的各种细节； 如果总试验力的保持时间超过6s，应注明总试验力的保持时间； h) 试验日期； i) 如果转换成其他硬度，转换的依据和方法应注明（参见GB/T33362[1）

10换算成其他硬度或抗拉强度值

尚无普遍适用的方法将落氏硬度值精确地换成其他硬度或抗拉强度，因此应避免这种换算，除非通 过对比试验得到可比较的换算方法（参见GB/T33362[11）

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附录A （规范性附录） 薄产品HR30TSm和HR15TSm试验

本试验适用于最大厚度为0.6mm至产品标准所示最小厚度、最高硬度值为82HR30TSm或 93HR15TSm的薄金属片。产品标准应规定何种情况下采用HR30TSm或HR15TSm进行硬度试验。 本附录的条件与本部分中规定的HR30TW或HR15TW试验条件相似.但允许在压痕背面出现变 形痕迹。 注1：标尺中Sm表示在试验中使用钢球压头和金刚石试样支座。 注2：试验之前，需要在已知硬度值的薄样品上进行硬度测试，以确保试样支座表面不会影响测量结果 除按本部分试验外，还应满足以下各项要求

化钢球直径为1.5875mm，并符合GB/T230.2

试样支座应包含直径约为4.5mm经抛光和光滑平整的金刚石平板。支座面应与压头轴线垂直 度计试样台上

如有必要减薄试样，要对试样上下两面进行加工，加工中应避免如发热或冷作硬化等对基体金属 的影响。基体金属不应薄于最小允许厚度

，两相邻压痕中心间距离或任一压痕中心距试样

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B.1、图B.2和图B.3给出了试样或试验层的最小

附录B （规范性附录） 洛氏硬度与试样最小厚度关系

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图B.2用球形压头试验（B、E、F、G、H和K标尺）

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图B.3表面洛氏硬度试验（N和T标尺）

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使用者应在当天使用硬度计之前，对硬度计需使用的每个标尺进行检查。至少选取一块符合 GB/T230.3一2012表E.1范围中的标准硬度块，推荐选取与测试硬度值接近的标准硬度块。只能在标 准硬度块的校准面进行试验，至少在标准硬度块上测试两个点，并用以下的公式计算测试结果的偏差和 重复性。如果偏差和重复性在表C.1允许的范围内，则硬度计符合要求；否则，检查压头、试样支座和试 验机的状态并重复上述试验。如果硬度计仍不符合要求，则需按照GB/T230.2一2012中第5章进行 间接校准 所测数据建议保存一段时间，以便监测硬度计的重复性和稳定性

Hi,.*.H. 表示按硬度值从小到大的顺序排列的测量硬度值 72 全部压痕的个数，

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表C.1硬度计允许的重复性范围和偏差

示例1：一个低硬度值的HRC标准硬度块有以下的日常检查结果 24.0HRC和25.2HRC 按照式（C.2)得出：H=24.6HRC,按照式（C.3)得出：r=1.2HRC硬度单位。 查表C.1，对于该HRC标尺，HRC为24.6时允许的重复性范围为0.02X（100一24.6）=1.51HRC 硬度单位。因为1.51HRC硬度单位比0.8HRC硬度单位大，所以，对于这个标准硬度块，硬度计的允 许重复性范围是1.51HRC硬度单位。 因为r1.2HRC硬度单位，所以硬度计的重复性是可接受的。

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示例2：一个高硬度HRC标块有以下的日常检查结果： 63.1HRC和63.9HRC 按照式（C.2)得出：H=63.5HRC，按照式（C.3)得出：r=0.8HRC硬度单位。 查表C.1，对于该HRC标尺，HRC为63.5时允许的重复性范围为0.02（100一63.5）=0.73HRC硬 度单位。因为0.73HRC硬度单位小于0.8HRC硬度单位，所以，对于这个标准硬度块，硬度计的允许 重复性范围是0.8HRC硬度单位。 因为r=0.8HRC硬度单位,所以硬度计的重复性是可接受的

示例2：一个高硬度HRC标块有以下的日常检查结果： 63.1HRC和63.9HRC 按照式（C.2)得出：H=63.5HRC，按照式（C.3)得出：r=0.8HRC硬度单位。 查表C.1，对于该HRC标尺，HRC为63.5时允许的重复性范围为0.02（100一63.5）=0.73HRC硬 度单位。因为0.73HRC硬度单位小于0.8HRC硬度单位，所以，对于这个标准硬度块，硬度计的允许 重复性范围是0.8HRC硬度单位。 因为r=0.8HRC硬度单位,所以硬度计的重复性是可接受的

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经验表明，许多初始状态良好的压头在使用 后出现缺陷，这是由于表面的小裂纹、斑痕 或缺陷所致。如果能及时检查出这些缺陷并再次研磨，许多压头仍能继续使用，否则任何小缺陷都会很 快恶化，导致压头报废。因此对压头表面在首次使用和使用一定时间后需使用合适的光学装置（显微 镜、放大镜等）进行检查： 若发现压头表面有缺陷，则认为压头已经失效； 应按GB/T230.2一2012中的规定对重新研磨或修复的压头进行校准

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（规范性附录） 在凸圆柱面上试验的洛氏硬度修正值 表E.1、表E.2、表E.3和表E.4给出了在凸圆柱面上试验的洛氏硬度修正值，对表中其他半径的修 正值，可用线性内插值求得

（规范性附录） 在凸圆柱面上试验的洛氏硬度修正值

表E.1用金刚右圆锥压头试验（A、C和D标尺

于3HRA、3HRC和3HRD的修正值不被认可，不在表

2用1.5875mm球形压头试验（B、F和G标尺

于5HRB、5HRF和5HRG的修正值不被认可，不在表

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表E.3表面洛氏硬度试验（15N.30N和45N标尺）b

修正值仅为近似值，代表从表中给出曲面上实测平均值。精确至0.5个表面洛氏硬度单位。 圆柱面的试验结果受主轴及V型试样支座与压头同轴度、试样表面粗糙度及圆柱面平直度综合影响 括号中的修正值，经协商后方可使用。

表面洛氏硬度试验（15T.30T和45T标尺）

均值。精确至0.5个表面洛氏硬度单位 圆柱面的试验结果受主轴及V型试台与压头同轴度、试样表面粗糙度及圆柱面平直度综合影响 括号中的修正值，经协商后方可使用

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附录F （规范性附录） 在凸球面上试验C标尺洛氏硬度修正值 3.1表F.1中给出了在凸球面上试验的洛氏硬度修正值

F.2在表F.1中给出的洛氏硬度C标尺的修正值AH由式（F.1)算出：

在表F.1中给出的洛氏硬度C标尺的修正值AH由式(F.1)算出：

式中： AH 洛氏硬度C标尺的修正值； H 洛氏硬度值： d 球的直径，单位为毫米（mm）。

1 H 160 AH=59X

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G.1.1测量不确定度分析是对决定误差来源和理解测试结果差异的一种有利工具。本附录给出了不 确定度评估的指南，但是方法仅供参考，除非由客户特殊指定。大多数产品标准都有基于研究多年产品 要求得到的允差，或者部分基于硬度测量时硬度计的性能。这些充允差包含了硬度测量不确定度的贡献， 但是因为硬度测量估计的不确定度来减小规定的允差是不合适的。换言之，当一个产品标准规定一项 的硬度应高于或低于某一特定值，这应当解释为简单地规定了计算硬度值应满足这个要求，除非在产品 标准中有特殊声明。然而，对于一些特殊情况，减小由测量不确定度带来的允差也许是合适的，这只能 通过双方协商解决。 G.1.2本附录定义的不确定度只考虑硬度计与标准硬度块（CRM)相关测量的不确定度。这些不确定 度反映了所有分量不确定度的组合影响。由于本方法要求硬度计的各个独立部件均在其充许偏差范围 内正常工作，故强烈建议在硬度计通过直接检定一年内采用本方法计算。 G.1.3图G.1给出了用于定义和区分各硬度标尺的四级的计量朔源链的结构图。朔源链起始于用于 定义国际比对的各硬度标尺的国际基准。一定数量的国家基准一基础标准硬度计“定值”校准实验室用 基础参考硬度块。当然，基础标准硬度计应当在尽可能高的准确度下进行直接标定和校准，

注：图G.1的左侧表示通过校准层级（即国家，校准和用户)中每个级别的单个校准链进行的溯源性路径，包括标准块 的校准和洛氏硬度试验机的间接检定。基础标准硬度计（国家级)用于校准基础标准硬度块，基础标准硬度块用 于校准校准用硬度计（校准级），校准用硬度计用于校准标准硬度块，标准硬度块用于校准硬度计（用户级）

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GB/T230.12018

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本程序计算与被测硬度值相关的扩展不确定度U。表G.1和表G.2给出了两种不同的计算方法， 司时给出了所用符号的细节。两种方法通过平方根求和的方法（RSS)合成一系列不相关的标准不确定 度源，然后乘上扩展因子（二2）。方法之一是系统源的不确定度分量被算数加到这个数值上，另一方 法是对测量结果进行修正，用于补偿这一系统分量。 注：该不确定度的评估是在硬度计上次校准之后进行，硬度计不能有任何可能的漂移，并且假定任何变化在幅值上 都是不明显的。正因为如此，这种分析大多数都是在硬度计校准之后立即进行，校准结果在硬度计的校准证书 中给出。

硬度计的偏差6起源于下面两部分之间的差异： 校准硬度计的5个硬度压痕的平均值。 标准硬度块的校准值。 可以用不同的方法测定不确定度

G.4计算不确定度的步骤：硬度测量值

量不确定度的测定的两种方法： 一方法M1：用两种方法解释了硬度计的系统偏差； 一方法M2：没有考虑系统偏差大小的不确定度测定方法。 注；本附录中，CRM是Certified ReferenceMaterial的缩写。在硬度试验标准中，有证参考物质与标准硬度块相当 也就是一种材料具有有证值和相关的不确定度

G.4.2考虑偏差的步骤（方法M1）

uH 由于硬度计测量重复性的欠缺带来的测量不确定度分量； um 硬度计在测量标准硬度块时分辨率带来的测量不确定度分量； uHTM 硬度计测量产生的，由于偏差6（该值在GB/T230.2一2012中按照式（G.2)定义为间接校 准的结果）的标准不确定度带来的测量不确定度分量

uH 由于硬度计测量重复性的欠缺带来的测量不确定度分量； ums 硬度计在测量标准硬度块时分辨率带来的测量不确定度分量； uHTM 硬度计测量产生的，由于偏差6（该值在GB/T230.2一2012中按照式（G.2)定义为间接 准的结果）的标准不确定度带来的测量不确定度分量

uHTM=/uCRM+uHCRM+um ..+...+..+.+... G..

式中： uCRM 由于标准硬度值的有证值的校准不确定度带来的测量不确定度的分量，校准证

于标准硬度值的有证值的校准不确定度带来的测量不确定度的分量，校准证书

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中=1; UHCRM 由于硬度计测量重复性的欠缺和标准硬度块不均匀性合成的测量不确定度的分量，当 量标准硬度块时硬度测量平均值的标准偏差； —一硬度计在测量标准硬度块时分辨率带来的测量不确定度分量。 测量结果分别用式（G.3）和式（G.4）来表示：

X ucpr =x ±(Ur + /b/)

取决于偏差6是否被认为是不确定度平均值的一部分。 当用方法M1时，包含RSS周期相应于6值的额外不确定度分量也可能是合适的。尤其是发生以 下几种情况时： 在对硬度计进行校准时，被测硬度与硬度块的水平明显不同； 硬度计的偏差值在整个校准范围变化很大； 被测材料与硬度计校准时所用硬度块的材料明显不同； 硬度计日常检查时的再现性变化明显

作为方法M1的替代方法，方法M2可以在有些情况下使用。方法M2是一种不考虑硬度计任何 系统偏差天小的简化方法，然而，方法M2也经常过度评估真实的测量不确定度。 U的测定步骤在表G.2中给出。 方法M2仅对硬度计通过按照GB/T230.2一2012的间接校准（即△HHTMmax=|b|十UHTM）才有 效。而不是当测定偏差的最大允许偏差的符合性时只考虑偏差。 对于M2方法，偏差极限（硬度计的读数与标准硬度块的允许差的最大正值，在GB/T230.2一2012 中定义不确定度的一个分量6）。考虑到偏差极限，对硬度值没有修正。 对于单次硬度测量的合成扩展不确定度依据式（G.5）进行计算：

uH 由于硬度计测量重复性的欠缺带来的测量不确定度分量； ums 一—硬度计在测量标准硬度块时分辨率带来的测量不确定度分量； bE ——在GB/T230.2—2012中规定的偏差的最大允许偏差，测量结果表示为：

G.5硬度测量结果的表示

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量H：。这5次测量尽可能临近并满足间距要求以降低硬度块不均匀性的影响。 5次测量值H：： 61.7HRC;61.9HRC;62.0HRC;62.1HRC;62.1HRO 测量的平均值H： H=61.69 HRC 测量值的标准偏差SH： SH=0.17 HRC

装饰装修标准规范范本GB/T230.12018

GB/T230.12018

SH值基于依据GB/T230.2一2012上次间接校准的值，但是通常会过度估计缺乏重复性的不确 分量，因为上述不确定度分量已包含了标准硬度块的不均勾性

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