ГОСТ 21318-75
Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками

ГОСТ 21318-75*
Группа Т59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР


ИЗМЕРЕНИЕ МИКРОТВЕРДОСТИ ЦАРАПАНИЕМ АЛМАЗНЫМИ НАКОНЕЧНИКАМИ

Measurement of microhardness by scratching with diamond instruments
                   


Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 2 декабря 1975 г. N 3751 срок введения установлен с 01.07.76

ПРОВЕРЕН в 1982 г. Постановлением Госстандарта от 08.09.82 N 3537 срок действия продлен до 01.07.93**

_________________
** Ограничение срока действия снято по протоколу Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 2, 1993 год). - Примечание.

* ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1987 г.) с Изменением N 1, утвержденным в сентябре 1982 г. (ИУС 12-82).


Настоящий стандарт устанавливает метод измерения микротвердости царапанием поверхностного слоя (нанесением канавки) четырехгранной или трехгранной алмазной пирамидой под действием нормальной нагрузки от 0,049 до 1,962 Н (от 0,005 до 0,200 кгс).

Стандарт не распространяется:

на измерения микротвердости алмаза и его производных и на случаи, когда ширину канавки невозможно измерить из-за неопределенности контура ее границы.

1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

1.1. Испытание на микротвердость царапанием заключается в нанесении на испытуемую поверхность канавки и измерении ее ширины.

1.2. Число микротвердости определяют делением приложенной к алмазному наконечнику нормальной нагрузки на условную площадь контакта пирамиды с испытуемой поверхностью.

Для четырехгранной пирамиды с квадратным основанием число микротвердости (ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1)) вычисляют по формуле

ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), (1)


если ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) выражена в Н (ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), если ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) выражена в кгс).

Для трехгранной пирамиды с основанием в виде равностороннего треугольника число микротвердости (ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1)) вычисляют по формуле

ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), (2)


если ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) выражена в Н (ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), если ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) выражена в кгс), где ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) - нормальная нагрузка, приложенная к алмазному наконечнику, Н (кгс);

ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) - ширина канавки, мм.

Числа микротвердости, определенные для разных значений ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) и ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), приведены в обязательном приложении 1.

Примечания

1. Индексы ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) и ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) при числе микротвердости ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) отражают форму основания пирамиды и царапание, выполненное ребром пирамиды.

2. Материалы высокой твердости рекомендуется испытывать трехгранной пирамидой.


(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.3. Число микротвердости по Мартенсу (ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) или ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1)) определяют числом нормальной нагрузки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) в кгс, необходимой для получения канавки заданной ширины ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), равной 5, 10 или 20 мкм.

При царапании ребром четырехгранной пирамиды, ребром или гранью трехгранной пирамиды способ царапания ребром или гранью для трехгранной пирамиды указывают в тексте протокола испытания (см. справочное приложение 2).

1.4. Микротвердость, определенную по формулам (1) и (2), обозначают соответственно ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) и ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) с указанием нагрузки в кгс, например:

ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) - микротвердость, определенная царапанием ребром четырехгранной пирамиды при нагрузке 0,98 Н.

Микротвердость, определенную по п.1.3, обозначают ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) или ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) с указанием ширины канавки в мкм, например:

ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) - микротвердость по Мартенсу, определенная царапанием ребром, ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1)20 мкм.

Примечание. Число микротвердости, полученное при измерениях, указывают перед ее обозначением.

1.3; 1.4. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

2. АППАРАТУРА

2.1. Для нанесения канавок царапающей алмазной пирамидой и измерения ширины ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) канавок применяют приборы для измерения микротвердости типа Т3 по ГОСТ 10717-75 или приборы, соответствующие требованиям настоящего стандарта.

2.2. Прибор должен быть снабжен двумя сменными алмазными наконечниками: имеющим форму четырехгранной пирамиды с квадратным основанием - НПМ по ГОСТ 9377-81; имеющим форму трехгранной пирамиды с основанием в виде равностороннего треугольника (рекомендуемое приложение 3).

2.3. Во время испытаний прибор должен обеспечивать соблюдение следующих условий:

плавное возрастание нагрузки до заданного значения в момент погружения алмазной пирамиды в материал до начала процесса царапания;

сохранение постоянства приложенной нагрузки в течение процесса царапания;

допускаемые погрешности нагружения не должны превышать:

для нагрузок 0,1 Н и менее - не более 2% от номинальной;

для нагрузок более 0,1 Н - не более 1% от номинальной.

2.4. Прибор должен быть защищен от возможных вибраций, передаваемых через стены, пол зданий или стол, на котором он установлен.

2.5. Исправность действия и методы поверки прибора перед испытанием - по ГОСТ 10717-75.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Испытуемая поверхность должна быть плоской, свободной от загрязнения на участке нанесения канавок. Шероховатость испытуемой поверхности должна быть не ниже Ra=0,32 мкм по ГОСТ 2789-73.

3.2. При подготовке поверхности необходимо принять меры предосторожности против возможного изменения твердости испытуемой поверхности вследствие нагрева или наклепа в результате механической обработки.

3.3. Испытуемое изделие должно быть установлено на предметном столике прибора так, чтобы в процессе испытания оно не смещалось, не прогибалось и не поворачивалось.

3.4. Поверхность, подлежащая испытанию, должна быть установлена перпендикулярно к оси пирамиды царапающего наконечника.

3.5. Рабочая поверхность алмазной пирамиды и испытуемая поверхность должны быть сухими (без смазки).

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ КАНАВКИ

4.1. При испытании поверхности царапанием применяют нагрузки: 0,049; 0,098; 0,196; 0,490; 0,981 и 1,962 Н (0,005; 0,010; 0,020; 0,050; 0,100 и 0,200 кгс).

4.2. При выборе значений нагрузок в случае однородного материала испытуемой поверхности исходят из предполагаемой глубины канавки. Минимальная толщина материала или слоя должна превышать глубину канавки не менее чем в 10 раз.

4.3. На оборотной стороне испытуемого изделия после нанесения канавки не должно быть заметных следов деформации материала.

4.4. Расстояние от оси канавки до края поверхности должно быть не менее двойной ширины ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) канавки. Расстояние между центральными осями нескольких смежных канавок, нанесенных на одну поверхность, должно быть не менее 3 ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1).

4.5. Длина канавки должна быть не менее 0,25 мм. Канавку следует наносить равномерным и непрерывным вращением рукоятки микрометрического винта предметного столика примерно на пол-оборота за 10-12 с.

4.6. Ширину канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) измеряют таким образом, чтобы одна из нитей винтового окулярного микрометра совпала с границами канавки при фокусировке микроскопа на испытуемую поверхность без учета наплывов (см. приложение 4).

4.7. Испытания проводят при температуре окружающей среды плюс 20±5 °С.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (обязательное). ЧИСЛА ТВЕРДОСТИ ПРИ ЦАРАПАНИИ АЛМАЗНЫМИ ПИРАМИДАМИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное


Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
четырехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,049 Н (5 гс)


Таблица 1

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

1158,7

10

185,4

153,2

128,7

109,7

94,6

20

46,4

42,0

38,3

35,1

32,2

30

20,6

19,3

18,1

17,0

16,0



Продолжение табл.1

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

5

6

7

8

9

0

741,6

515,0

378,4

289,7

228,9

10

82,4

72,4

64,1

57,2

51,4

20

29,7

27,4

25,4

23,6

22,0

30

15,1

14,3

13,5

12,8

12,2



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
четырехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,098 Н (10 гс)


Таблица 2

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

2317,5

10

370,8

306,4

257,5

219,4

189,2

20

92,7

84,1

76,6

70,1

64,4

30

41,2

38,6

36,2

34,0

32,1

40

23,2

22,1

21,0

20,1

19,2

50

14,8

14,3

13,7

13,2

12,7



Продолжение табл.2

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

5

6

7

8

9

0

1483,2

1030,0

756,7

579,4

457,8

10

164,8

144,8

128,3

114,4

102,7

20

59,3

54,9

50,9

47,3

44,1

30

30,3

28,6

27,1

25,7

24,4

40

18,3

17,5

16,8

16,1

15,4

50

12,3

11,8

11,4

11,0

10,7



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
четырехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,196 Н (20 гс)


Таблица 3

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

-

10

741,6

612,9

515,0

438,8

378,4

20

185,4

1681

153,2

140,2

128,8

30

82,4

77,2

72,4

68,1

64,2

40

46,3

44,1

42,0

40,1

38,3

50

29,7

28,5

27,4

26,4

25,4

60

20,6

19,9

19,3

18,7

18,1



Продолжение табл.3

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

5

6

7

8

9

0

2966,4

2060,0

1513,5

1158,8

915

10

329,6

289,7

256,6

228,9

205,4

20

118,7

109,7

101,7

94,6

88,2

30

60,5

57,2

54,2

51,4

48,8

40

36,6

35,0

33,6

32,2

30,9

50

24,5

23,6

22,8

22,0

21,3

60

17,6

17,0

16,5

16,0

15,6



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
четырехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,490 Н (50 гс)


Таблица 4

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости


0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

-

10

1854,0

1532,2

1287,5

1097,0

945,9

20

463,5

420,4

383,1

350,5

321,9

30

206,0

192,9

181,1

170,2

160,4

40

115,9

110,3

105,1

100,3

95,8

50

74,2

71,3

68,6

66,0

63,6

60

51,5

49,8

48,2

46,7

45,3

70

37,8

36,8

35,8

34,8

33,9

80

29,0

28,3

27,6

26,9

26,3

90

22,9

22,4

21,9

21,4

21,0

100

18,5

18,2

17,8

17,5

17,1



Продолжение табл.4

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости


5

6

7

8

9

0

7415,9

5150,0

3783,6

2896,9

2288

10

824,0

724,2

641,5

572,2

513,6

20

296,6

274,3

254,3

236,5

220,5

30

151,3

143,1

135,4

128,4

121,9

40

91,5

87,6

83,9

80,5

77,2

50

61,3

59,1

57,1

55,1

53,3

60

43,9

42,6

41,3

40,1

38,9

70

33,0

32,1

31,3

30,5

29,7

80

25,7

25,1

24,5

23,9

23,4

90

20,5

20,1

19,7

19,3

18,9

100

16,8

16,5

16,2

15,9

15,6


Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
четырехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,981 Н (100 гс)

Таблица 5

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости


0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

-

10

3708,0

3064,5

2575,0

2194,1

1891,8

20

927,0

840,8

766,1

700,9

643,8

30

412,0

385,8

362,1

340,5

320,8

40

231,7

220,6

210,2

200,5

191,5

50

148,3

142,6

137,1

132,0

127,2

60

103,0

99,7

96,5

93,4

90,5

70

75,7

73,6

71,5

69,6

67,7

80

57,9

56,5

55,1

53,8

52,5

90

45,8

44,8

43,8

42,9

42,0

100

37,1

36,3

35,6

35,0

34,3

110

30,6

30,1

29,6

29,0

28,5

120

25,8

25,3

24,9

24,5

24,1

130

21,9

21,6

21,3

21,0

20,7



Продолжение табл.5

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

5

6

7

8

9

0

-

-

7567,3

5793,8

4577

10

1648,0

1448,4

1283,0

1144,4

10271

20

593,3

548,5

508,6

473,0

440

30

302,7

286,1

270,9

256,8

243

40

183,1

175,2

167,9

160,9

154

50

122,6

118,2

114,1

110,2

106,5

60

87,8

85,1

82,6

80,2

77,9

70

65,9

64,2

62,5

60,9

59,4

80

51,3

50,1

49,0

47,9

46,8

90

41,1

40,2

39,4

38,6

37,8

100

33,6

33,0

32,4

31,8

31,2

110

28,0

27,6

27,1

26,6

26,2

120

23,7

23,4

23,0

22,6

22,3

130

20,3

20,0

19,8

19,5

19,2



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
четырехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 1,962 Н (200 гс)


Таблица 6

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

0

1

2

3

10

7416,0

6128,9

5120,0

4388,2

20

1854,0

1681,6

1532,2

1401,9

30

824,0

771,7

724,2

681,0

40

463,5

441,2

420,4

401,1

50

296,6

285,1

274,3

264,0

60

206,0

199,3

192,9

186,8

70

151,3

147,1

143,1

139,2

80

115,9

113,0

110,3

107,6

90

91,6

89,6

87,6

85,7

100

74,2

72,7

71,3

69,9

110

61,3

60,2

59,1

58,1

120

51,5

50,7

49,8

49,0

130

43,9

43,2

42,6

41,9

140

37,8

37,3

36,8

36,3

150

33,0

32,5

32,1

31,7

160

29,0

28,6

28,3

27,9

170

25,7

25,4

25,1

24,8

180

22,9

22,6

22,4

22,1

190

20,5

20,3

20,1

19,9



Продолжение табл.6

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

4

5

6

10

3783,7

3296,0

2896,9

20

1287,5

1186,6

1097,0

30

641,5

605,4

572,2

40

383,1

366,2

350,5

50

254,3

245,2

236,5

60

181,1

175,5

170,2

70

135,4

131,8

128,4

80

105,1

102,6

100,3

90

83,9

82,2

80,5

100

68,6

67,3

66,0

110

57,1

56,1

55,1

120

48,2

47,5

46,7

130

41,3

40,7

40,1

140

35,8

35,3

34,8

150

31,3

30,9

30,5

160

27,6

27,2

26,9

170

24,5

24,2

23,9

180

21,9

21,7

21,4

190

19,7

19,5

19,3



Продолжение табл.6

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

7

8

9

10

2566,1

2288,9

2054

20

1017,3

945,9

881,8

30

541,7

513,6

487,6

40

335,7

321,9

308,9

50

228,2

220,4

213,0

60

165,2

160,4

155,8

70

125,0

121,9

118,8

80

98,0

195,8

93,6

90

78,8

77,2

75,7

100

64,8

63,6

62,4

110

54,2

53,3

52,4

120

46,0

45,3

44,6

130

39,5

38,9

38,4

140

34,3

33,9

33,4

150

30,1

29,7

29,3

160

26,6

26,3

26,0

170

23,7

23,4

23,1

180

21,2

21,0

20,8

190

19,1

18,9

18,7



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
трехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,049 Н (5 гс)


Таблица 7

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

981,0

10

157,0

130,0

109,0

93,0

80,0

20

39,0

36,0

32,0

30,0

27,0

30

17,4

16,3

15,3

14,4

13,5



Продолжение табл.7

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

5

6

7

8

9

0

628,0

436,0

320,0

245,0

194,0

10

70,0

61,0

54,0

48,0

43,0

20

25,0

23,0

21,0

20,0

18,7

30

12,9

12,1

11,5

10,9

10,3



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
трехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,098 Н (10 гс)


Таблица 8

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

1961,2

10

313,8

259,3

217,9

185,7

160,1

20

78,5

71,2

64,8

59,3

54,5

30

34,9

32,7

30,6

28,8

27,1

40

19,6

18,6

17,8

17,0

16,2



Продолжение табл.8

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

5

6

7

8

9

0

1255,2

871,7

640,4

490,3

387,4

10

139,5

122,6

108,6

98,9

86,9

20

50,2

46,4

43,0

40,0

37,3

30

25,6

24,2

22,9

21,7

20,6

40

15,5

14,8

14,2

13,6

13,1



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
трехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,196 Н (20 гс)


Таблица 9

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

3922,5

10

627,6

518,7

435,8

371,4

320,2

20

156,9

142,3

129,7

118,6

109,0

30

69,7

65,3

61,3

57,6

54,3

40

39,2

37,3

35,6

33,9

32,4

50

25,1

24,1

23,2

22,3

21,5

60

17,4

16,9

16,3

15,8

15,3



Продолжение табл. 9

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

5

6

7

8

9

0

2510,4

1743,3

1280,8

980,6

774,8

10

278,9

245,2

217,2

193,7

173,9

20

100,4

92,8

86,1

80,1

74,6

30

51,2

48,4

45,8

43,5

41,3

40

31,0

29,7

28,4

27,2

26,1

50

20,7

20,0

19,3

18,7

18,0

60

14,9

14,4

14,0

13,6

13,2



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
трехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,490 Н (50 гс)


Таблица 10

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости


0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

-

10

1569,0

1296,7

1089,6

928,4

800,5

20

392,2

355,8

324,2

296,6

272,4

30

174,3

163,3

153,2

144,1

135,7

40

98,1

93,3

88,9

84,9

81,0

50

62,8

60,3

58,0

55,9

53,8

60

43,6

42,2

40,8

39,5

38,3

70

32,0

31,1

30,3

29,4

28,7

80

24,5

23,9

23,3

22,8

22,2

90

19,4

19,0

18,5

18,1

17,8

100

15,7

15,4

15,1

14,8

14,5



Продолжение табл.10

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твеодости


5

6

7

8

9

0

6276,0

4358,3

3202,0

2451,6

1987

10

697,3

612,9

542,9

484,3

434,6

20

251,0

232,1

215,2

200,1

186,0

30

128,1

121,1

114,6

108,7

103,2

40

77,5

74,1

71,0

68,1

65,3

50

51,9

50,0

48,3

46,6

45,1

60

37,1

36,0

35,0

33,9

33,0

70

27,9

27,2

26,5

25,8

25,1

80

21,7

21,2

20,7

20,3

19,8

90

17,4

17,0

16,7

16,3

16,0

100

14,2

14,0

13,7

13,5

13,2



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
трехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 0,981 Н (100 гс)


Таблица 11

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

0

1

2

3

4

0

-

-

-

-

-

10

3138,0

2593,4

2179,2

1856,8

1601,0

20

784,5

711,6

648,3

593,2

544,8

30

348,7

326,5

306,4

288,1

271,5

40

196,1

186,7

177,9

169,7

162,0

50

125,5

120,6

116,1

111,7

107,6

60

87,2

84,3

81,6

79,1

76,6

70

64,0

62,2

60,5

58,9

57,3

80

49,0

47,8

46,7

45,5

44,5

90

38,7

37,9

37,1

36,3

35,5

100

31,4

30,8

30,2

29,6

29,0

110

25,9

25,5

25,0

24,6

24,1

120

21,8

21,4

21,1

20,7

20,4

130

18,6

18,3

18,0

17,7

17,5



Продолжение табл.11

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

5

6

7

8

9

0

-

-

6404,1

4903,1

3874,0

10

1394,7

1225,8

1085,8

968,5

869,3

20

502,1

464,2

430,5

400,3

373,1

30

256,2

242,1

229,2

217,3

206,3

40

155,0

148,3

142,1

136,2

130,7

50

103,7

100,1

96,6

93,3

90,1

60

74,3

72,0

69,9

67,9

65,9

70

55,8

54,3

55,9

51,6

50,3

80

43,4

42,4

41,5

40,5

39,6

90

34,8

34,0

33,3

32,7

32,0

100

28,5

27,9

27,4

26,9

26,4

110

23,7

23,3

22,9

22,5

22,2

120

20,1

19,8

19,5

19,2

18,9

130

17,2

17,0

16,7

16,5

16,2



Числа твердости при испытании на микротвердость царапанием ребром
трехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 1,962 Н (200 гс)


Таблица 12

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

0

1

2

3

10

6276,0

5186,8

4358,3

3713,6

20

1569,0

1423,1

1296,7

1186,4

30

697,3

653,1

612,9

576,3

40

392,3

373,3

355,8

339,4

50

251,0

241,3

232,1

223,4

60

174,3

168,7

163,3

158,1

70

128,1

124,5

121,1

117,8

80

98,1

95,7

93,3

91,1

90

77,5

75,8

74,1

72,6

100

62,8

61,5

60,3

59,2

110

51,9

50,9

50,0

49,2

120

43,6

42,9

42,2

41,5

130

37,1

36,6

36,0

35,5

140

32,0

31,6

31,1

30,7

150

27,9

27,5

27,2

26,8

160

24,5

24,2

23,9

23,6

170

21,7

21,5

21,2

21,0

180

19,4

19,2

18,9

18,7

190

17,4

17,2

17,0

16,8



Продолжение табл.12

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

4

5

6

10

3202,0

2789,3

2451,6

20

1089,6

1004,2

928,4

30

542,9

512,3

484,3

40

324,2

309,9

296,6

50

215,2

207,5

200,1

60

153,2

148,5

144,1

70

114,6

111,6

108,7

80

88,9

86,9

84,9

90

71,0

69,5

68,1

100

58,0

56,9

55,9

110

48,3

47,5

46,6

120

40,8

40,2

39,5

130

35,0

34,4

33,9

140

30,3

29,9

29,4

150

26,5

26,1

25,8

160

23,3

23,1

22,8

170

20,7

20,5

20,3

180

18,5

18,3

18,1

190

16,7

16,5

16,3



Продолжение табл.12

Ширина канавки ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1), мкм

Числа твердости

7

8

9

10

2171,6

1937,0

1738,5

20

860,9

800,5

746,3

30

458,4

434,6

412,6

40

284,1

272,4

261,4

50

193,2

186,6

180,3

60

139,8

135,7

131,8

70

105,9

103,2

100,6

80

82,9

81,0

79,2

90

66,7

65,3

64,0

100

54,8

53,8

52,8

110

45,8

45,1

44,3

120

38,9

39,3

37,7

130

33,4

33,0

32,5

140

29,0

28,7

28,3

150

25,5

25,1

24,8

160

22,5

22,2

22,0

170

20,0

19,8

19,6

180

18,0

17,8

17,6

190

16,2

16,0

15,9

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное). ПРИМЕРЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ ЦАРАПАНИЕМ ПО МАРТЕНСУ


ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

(ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) или ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1))


Было нанесено 7-8 канавок при нагрузке 0,049; 0,098; 0,196; 0,392; 0,588; 0,784; 0,981 и 1,078 Н (5, 10, 20, 40, 60, 80, 100 и 110 гс) и найдена ширина канавок* (см. таблицу) для двух материалов (образцов) при царапании ребром трехгранной пирамиды.
________________
* Средняя величина нескольких измерений ширины канавок, нанесенных при одинаковой нагрузке.

Образцы

Ширина канавок, мкм, для нагрузки, Н (гс)

0,049 (5)

0,098 (10)

0,196 (20)

0,392 (40)

0,588 (60)

0,784 (80)

0,981 (100)

1,079 (110)

1

2,2

3,6

7,0

12,8

17,8

21,8

24,4

-

2

1,6

2,7

5,1

9,1

13,1

16,5

19,6

20,75



Из кривых, построенных по данным таблицы, видно, что абсциссы точек пересечения кривой 1 для канавки шириной 5; 10 и 20 мкм будут 0,137; 0,294 и 0,677 Н (14; 30 и 69 гс), а для кривой 2 - 0,196; 0,431 и 1,020 Н (20; 44 и 104 гс).

ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (рекомендуемое). АЛМАЗНЫЙ НАКОНЕЧНИК С РАБОЧЕЙ ЧАСТЬЮ В ВИДЕ ТРЕХГРАННОЙ ПИРАМИДЫ


ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1)

1. Угол между гранью и ребром - 142°.

2. Угол между ребрами в плоскости грани пирамиды - 115°20'.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. Технические требования, правила приемки и методы испытания - по ГОСТ 9377-84 для типа НПМ.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (рекомендуемое). ПРОЦЕСС ЦАРАПАНИЯ АЛМАЗНЫМ НАКОНЕЧНИКОМ

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Рекомендуемое


При измерении микротвердости царапанием на приборах для испытания на микротвердость ПМТ-5 и ПМТ-3 необходимо, чтобы перемещение столика прибора с изделием было направлено вдоль оси упругих пластин механизма нагружения (черт.1).

Черт.1. Схема расположения механизма нагружения для измерения микротвердости царапанием

Схема расположения механизма нагружения
для измерения микротвердости царапанием

ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1)

1 - упругие пластины; 2 - груз; 3 - алмазная пирамида; 4 - изделие.


Черт.1

Черт.2. Четырехгранная пирамида в процессе царапания ребром


Четырехгранная пирамида в процессе царапания ребром

ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1)

1 - ребро пирамиды; 2 - наплыв; ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) - глубина канавки; ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1)- ширина канавки.

Черт.2


Механизм образования канавок на испытуемой поверхности при царапании ребром состоит в пластическом деформировании материала преимущественно сдвигом в сторону (черт.2) и смещением его в направлении от оси к краям канавки; при этом сопротивление царапанию связывается с прочностью материала, которая считается тем большей, чем меньше ширина (глубина) канавки.

При царапании гранью механизм образования канавок в начале процесса также состоит в пластическом деформировании, однако со сдвигом вперед. В последующем, вследствие подрезания материала ребрами, на концах фронта сдвига создаются благоприятные условия для отделения сдвигаемого материала вверх - появляется стружка с дроблением и диспергированием.

Контроль правильности установки алмазного наконечника проводят, измеряя несимметричность линии дна канавки, разделяющей ее ширину ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1) пополам (см. черт.2). Отклонение от симметрии опускается не более 0,05 ГОСТ 21318-75 Измерение микротвердости царапанием алмазными наконечниками (с Изменением N 1).

(Измененная редакция, Изм. N 1).



Copyright © 2019