ГОСТ 2999-75
Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу

ГОСТ 2999-75* (СТ СЭВ 470-77)

Группа В09

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР


МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Метод измерения твердости по Виккерсу
     
Metals and alloys. Vickers hardness test by diamond pyramid

ОКСТУ 1909
    

Дата введения 1976-07-01

     УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28 июля 1975 г. № 1956
     
     Проверен в 1985 г. постановлением Госстандарта от 27.09.85 N 3118 срок действия продлен до 01.07.93*
____________
     *Ограничение срока действия снято по протоколу Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС № 2, 1993 г.). Примечание.
     

     ВЗАМЕН ГОСТ 2999-59
     
     ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1986 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в мае 1979 г., сентябре 1985 г. (ИУС 7-79, 12-85).
          
     Настоящий стандарт устанавливает метод измерения твердости по Виккерсу черных и цветных металлов и сплавов при нагрузках от 9,807 Н (1 кгс) до 980,7 Н (100 кгс).
     
     Измерение твердости основано на вдавливании алмазного наконечника в форме правильной четырехгранной пирамиды в образец (изделие) под действием нагрузки , приложенной в течение определенного времени, и измерении диагоналей отпечатка , , оставшихся на поверхности образца после снятия нагрузки.
     
     Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 470-77 (справочное приложение 2).
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
     

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

     

1.1. При изготовлении образца и при подготовке его поверхности необходимо принимать меры, предотвращающие возможность изменения свойств металла из-за нагрева или наклепа.
     

1.2. Минимальная толщина образца должна быть для стальных изделий больше диагонали отпечатка в 1,2 раза; для изделий из цветных металлов - в 1,5 раза.
     
     Примечание. Минимальная толщина образца (изделия) для цветных металлов определяется по номограмме, приведенной в рекомендуемом приложении 3.
     (Измененная редакция, Изм. № 1).
     

1.3. При измерении твердости на криволинейных поверхностях радиус кривизны должен быть не менее 5 мм.
     
     Примечание. Для определения твердости на образцах с радиусом кривизны менее 5 мм применяют поправочные коэффициенты, используемые для цилиндрических и сферических поверхностей, в зависимости от значения отношения , приведенных в рекомендуемом приложении 4.
     
     (Измененная редакция, Изм. № 1).
     

2. АППАРАТУРА

2.1. Прибор для измерения твердости должен соответствовать требованиям ГОСТ 23677-79 и настоящего стандарта.
     
     Алмазный наконечник должен соответствовать требованиям ГОСТ 9377-81.
     

2.3. Образцовые меры твердости должны соответствовать требованиям ГОСТ 9031-75.
     

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Перед измерением твердости производят осмотр образцов (изделий).
     

3.2. Поверхность испытуемого образца должна иметь шероховатость не более 0,16 мкм по ГОСТ 2789-73 и быть свободной от окисной пленки и посторонних веществ.
     

3.3. При измерении твердости должна быть обеспечена перпендикулярность приложения действующего усилия к испытуемой поверхности.
     

3.4. Опорная поверхность столика должна быть чистой. Образец должен лежать на подставке жестко и устойчиво.
     

3.5. При измерении твердости алмазной пирамидой применяются следующие нагрузки: 9,807 (1); 19,61 (2); 24,52 (2,5); 29,42 (3); 49,03 (5); 98,07 (10); 196,1 (20); 294,2 (30); 490,3 (50); 980,7 (100) Н (кгс).
     
     Для получения более точного результата измерения твердости нагрузка должна быть возможно больше, причем на обратной стороне образца не должно быть заметно следов деформации.
     
     Примечание. Для определения твердости черных металлов и сплавов применяют нагрузки от 49,03 Н (5 кгс) до 980,7 Н (100 кгс); для меди и ее сплавов - от 24,52 Н (2,5 кгс) до 490,3 Н (50 кгс); для алюминиевых сплавов - от 9,807 Н (1 кгс) до 980,7 Н (100 кгс).
     
     (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
     

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. При измерении твердости должны быть соблюдены следующие условия:
     

а) плавное возрастание нагрузки до необходимого значения;
     

б) поддержание постоянства приложенной нагрузки в течение установленного времени.
     

4.2. Продолжительность выдержки под нагрузкой должна составлять 10-15 с.
     

4.3. При наличии в стандартах или технических условиях на металлопродукцию особых указаний допускается проводить испытания с более продолжительным временем выдержки под нагрузкой. В этом случае допуск на выдержку должен быть ±2 с.
     

4.4. Расстояние между центром отпечатка и краем образца или краем соседнего отпечатка должно быть не менее 2,5 длины диагонали отпечатка.
     

4.5. При неизвестной толщине испытуемого слоя следует произвести несколько измерений при различных нагрузках. Если при этом твердость будет изменяться, то следует уменьшить нагрузки до тех пор, пока при двух смежных нагрузках твердость будет близка по своим значениям или совпадает.
     

4.6. Испытание проводят при температуре °C.
     
     При разногласиях в измерении твердости испытания должны проводиться при температурах (20±2)°С в умеренном климате и при (27±2)°С в тропическом климате.
     
     (Введен дополнительно, Изм. № 1).
    

4.7. Количество отпечатков при определении твердости указывают в нормативно-технической документации на металлопродукцию.
     
     (Введен дополнительно, Изм. № 1).
     

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Твердость по Виккерсу () вычисляют по формуле
     

     где - нагрузка, Н.
     

     где - нагрузка, кгс;
     
- угол между противоположными гранями пирамиды при вершине, равный 136°;
     
- среднее арифметическое значение длин обеих диагоналей отпечатка после снятия нагрузки, мм.
     
     (Измененная редакция, Изм. № 2).
  

5.2. Для определения твердости по Виккерсу берут среднее арифметическое значение длин обеих диагоналей (см. чертеж). Разность диагоналей одного отпечатка не должна превышать 2% от меньшей из них.
     

     Для анизотропных материалов получаемая разность длин двух диагоналей одного отпечатка может не укладываться в указанный допуск. Допуск на эту разность должен быть указан в стандартах или технических условиях на металлопродукцию.
     
     (Измененная редакция, Изм. № 2).     

5.3. Измерение диагоналей длиной до 0,2 мм включительно должно производиться с погрешностью не более ±0,001 мм, и для диагоналей длиной более 0,2 мм - с погрешностью не более ±0,5%.
     

5.4. Твердость по Виккерсу при условиях испытания =294,2 Н (30 кгс) и времени выдержки под нагрузкой 10-15 с - обозначается цифрами, характеризующими величину твердости, и буквами . При других условиях испытания после букв указывается нагрузка и время выдержки.
     
     Примеры обозначения: 500 - твердость по Виккерсу, полученная при нагрузке =30 кгс и времени выдержки 10-15 с;
     

220 10/40 - твердость по Виккерсу, полученная при нагрузке 98,07 (10 кгс) и времени выдержки 40 с.
     
     (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

5.5. Твердость по Виккерсу, вычисленная по указанной формуле, в зависимости от длины диагонали отпечатка при стандартных значениях их нагрузки , приведена в приложении.
     

6. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЯ

     В протоколе испытания следует указать:
     
     величину нагрузки;
     
     значения твердости;
     
     продолжительность выдержки под нагрузкой;
     
     диагонали отпечатка (в случае испытания по п. 5.2);
     
     обозначение образца.
     
     (Введен дополнительно, Изм. № 1).
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ТВЕРДОСТЬ ПРИ ИСПЫТАНИИ АЛМАЗНОЙ ПИРАМИДОЙ ПО ВИККЕРСУ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Нагрузка 9,807 (1 кгс)

Таблица 1

Диагональ отпечатка, мм	Значения твердости
	0,000	0,001	0,002	0,003	0,004	0,005	0,006	0,007	0,008	0,009
0,03	2060	1930	1811	1703	1604	1514	1431	1355	1284	1219
0,04	1159	1103	1051	1003	958	916	876	839	805	772
0,05	742	713	686	660	636	613	591	571	551	533
0,06	515	498	482	467	453	439	426	413	401	389
0,07	378	368	358	348	339	330	321	313	305	297
0,08	290	283	276	269	263	257	251	245	239	234
0,09	229	224	219	214	210	205	201	197	193	189
0,10	185	182	178	175	171	168	165	162	159	156
0,11	153	151	148	145	143	140	138	135	133	131
0,12	129	127	125	123	121	119	117	115	113	111
0,13	110	108	106	105	103	102	100	98,8	97,4	96,0
0,14	94,6	93,3	92,0	90,7	89,4	88,2	87,0	85,8	84,7	83,5
0,15	82,4	81,3	80,3	79,2	78,2	77,2	76,2	75,2	74,3	73,4
0,16	72,4	71,5	70,7	69,8	68,9	68,1	67,3	66,5	65,7	64,9
0,17	64,2	63,4	62,7	62,0	61,2	60,6	59,9	59,2	58,5	57,9
0,18	57,2	56,6	56,0	55,4	54,8	54,2	53,6	53,0	52,5	51,9
0,19	51,4	50,8	50,3	49,8	49,3	48,8	48,3	47,8	47,3	46,8
0,20	46,4	45,9	45,4	45,0	44,6	44,1	43,7	43,3	42,9	42,5
0,21	42,0	41,7	41,3	40,9	40,5	40,1	39,7	39,4	39,0	38,7
0,22	38,3	38,0	37,6	37,3	37,0	36,6	36,3	36,0	35,7	35,4
0,23	35,1	34,8	34,5	34,2	33,9	33,6	33,3	33,0	32,7	32,5
0,24	32,2	31,9	31,7	31,4	31,1	30,9	30,6	30,4	30,2	29,9
0,25	29,7	29,4	29,2	29,0	28,7	28,5	28,3	28,1	27,9	27,6
0,26	27,4	27,2	27,0	26,8	26,6	26,4	26,2	26,0	25,8	25,6
0,27	25,4	25,2	25,1	24,9	24,7	24,5	24,3	24,2	24,0	23,8
0,28	23,7	23,5	23,3	23,2	23,0	22,8	22,7	22,5	22,4	22,2
0,29	22,0	21,9	21,7	21,6	21,5	21,3	21,2	21,0	20,9	20,7
0,30	20,6	20,5	20,3	20,2	20,1	19,9	19,8	19,7	19,5	19,4
0,31	19,3	19,2	19,0	18,9	18,8	18,7	18,6	18,5	18,3	18,2
0,32	18,1	18,0	17,9	17,8	17,7	17,6	17,4	17,3	17,2	17,1
0,33	17,0	16,9	16,8	16,7	16,6	16,5	16,4	16,3	16,2	16,1
0,34	16,04	15,95	15,85	15,76	15,67	15,58	15,49	15,40	15,31	15,22
0,35	15,14	15,05	14,98	14,88	14,80	14,71	14,63	14,55	14,47	14,39
0,36	14,31	14,23	14,15	14,07	14,00	13,92	13,84	13,77	13,69	13,62
0,37	13,55	13,47	13,40	13,33	13,26	13,19	13,12	13,05	12,98	12,91
0,38	12,84	12,77	12,71	12,64	12,58	12,51	12,45	12,38	12,32	12,25
0,39	12,19	12,13	12,07	12,01	11,95	11,89	11,83	11,77	11,71	11,65
0,40	11,59	11,53	11,47	11,42	11,36	11,31	11,25	11,19	11,14	11,09
0,41	11,03	10,98	10,92	10,87	10,82	10,77	10,72	10,66	10,61	10,56
0,42	10,51	10,46	10,41	10,36	10,31	10,27	10,22	10,17	10,12	10,08
0,43	10,03	9,08	9,94	9,89	9,85	9,80	9,75	9,71	9,67	9,62
0,44	9,58	9,53	9,49	9,45	9,41	9,36	9,32	9,28	9,24	9,20
0,45	9,16	9,12	9,08	9,04	9,00	8,96	8,92	8,88	8,84	8,80
0,46	8,76	8,73	8,69	8,65	8,61	8,58	8,54	8,50	8,47	8,43
0,47	8,39	8,36	8,32	8,29	8,25	8,22	8,18	8,15	8,12	8,08
0,48	8,05	8,02	7,98	7,95	7,92	7,88	7,85	7,82	7,79	7,75
0,49	7,72	7,69	7,66	7,63	7,60	7,57	7,54	7,51	7,48	7,45
0,50	7,42	7,39	7,36	7,33	7,30	7,27	7,24	7,21	7,19	7,16
0,51	7,13	7,10	7,07	7,05	7,02	6,99	6,96	6,94	6,91	6,88
0,52	6,86	6,83	6,81	6,78	6,75	6,73	6,70	6,68	6,65	6,63
0,53	6,60	6,58	6,55	6,53	6,50	6,48	6,45	6,43	6,41	6,38
0,54	6,36	6,34	6,31	6,29	6,27	6,24	6,22	6,20	6,17	6,15
0,55	6,13	6,11	6,09	6,06	6,04	6,02	6,00	5,98	5,96	5,93
0,56	5,91	5,89	5,87	5,85	5,83	5,81	5,79	5,77	5,75	5,73
0,57	5,71	5,69	5,67	5,65	5,63	5,61	5,59	5,57	5,55	5,53
0,58	5,51	5,49	5,47	5,46	5,44	5,42	5,40	5,38	5,36	5,35
0,59	5,33	5,31	5,29	5,27	5,26	5,24	5,22	5,20	5,19	5,17
0,60	5,15	5,13	5,12	5,10	5,08	5,07	5,05	5,03	5,02	5,00

     Примечание. Для вычисления чисел твердости при нагрузках 19,61 (2), 24,52 (2,5), 29,42 (3) Н (кгс) необходимо значение твердости умножить на 2,0; 2,5; 3,0.
     
     
    

Таблица 2
     

Диагональ отпечатка, мм	Значения твердости
	0,000	0,001	0,002	0,003	0,004	0,005	0,006	0,007	0,008	0,009