Посещая этот сайт, вы принимаете программу использования cookie. Подробнее о нашей политике использования cookie.

ГОСТ Р 8.748-2011

ГОСТ Р 57283-2016 ГОСТ Р 56665-2015 ГОСТ Р 56667-2015 ГОСТ Р 56664-2015 ГОСТ Р 56666-2015 ГОСТ Р 56663-2015 ГОСТ Р 8.904-2015 ГОСТ Р 56656-2015 ГОСТ Р ИСО 4545-4-2015 ГОСТ Р ИСО 4545-1-2015 ГОСТ Р ИСО 20482-2015 ГОСТ Р 56186-2014 ГОСТ Р 55047-2012 ГОСТ Р 56187-2014 ГОСТ Р 56185-2014 ГОСТ Р 55043-2012 ГОСТ Р ИСО 10113-2014 ГОСТ ISO 7800-2013 ГОСТ Р ИСО 148-1-2013 ГОСТ Р ИСО 7438-2013 ГОСТ Р 55807-2013 ГОСТ Р 55806-2013 ГОСТ Р 55805-2013 ГОСТ Р 55045-2012 ГОСТ Р 55044-2012 ГОСТ Р 55046-2012 ГОСТ Р 8.748-2011 ГОСТ Р 53966-2010 ГОСТ Р 53965-2010 ГОСТ Р 53568-2009 ГОСТ Р ИСО 2566-1-2009 ГОСТ Р ИСО 2566-2-2009 ГОСТ 31244-2004 ГОСТ Р 52889-2007 ГОСТ Р 53205-2008 ГОСТ Р 52891-2007 ГОСТ Р 53204-2008 ГОСТ Р 52890-2007 ГОСТ Р 53006-2008 ГОСТ 7564-97 ГОСТ 25.503-97 ГОСТ 18227-98 ГОСТ 14019-2003 ГОСТ 18661-73 ГОСТ 8.044-80 ГОСТ 17367-71 ГОСТ 2999-75 ГОСТ 9450-76 ГОСТ 22762-77 ГОСТ 22706-77 ГОСТ 23273-78 ГОСТ 10510-80 ГОСТ 3565-80 ГОСТ 8693-80 ГОСТ 3248-81 ГОСТ 8.426-81 ГОСТ 25172-82 ГОСТ 7268-82 ГОСТ 8817-82 ГОСТ 8.509-84 ГОСТ 11701-84 ГОСТ 26446-85 ГОСТ 13813-68 ГОСТ 18835-73 ГОСТ 8818-73 ГОСТ 22761-77 ГОСТ 9454-78 ГОСТ 10145-81 ГОСТ 25095-82 ГОСТ 11150-84 ГОСТ 9651-84 ГОСТ 28868-90 ГОСТ 9013-59 ГОСТ 22975-78 ГОСТ 23677-79 ГОСТ 8.398-80 ГОСТ 26007-83 ГОСТ 25282-93 ГОСТ 30003-93 ГОСТ Р 52764-2007 ГОСТ 22848-77 ГОСТ 30456-97 ГОСТ 1497-84 ГОСТ 10006-80 ГОСТ 25.502-79 ГОСТ 25.505-85 ГОСТ 25.506-85 ГОСТ Р 52731-2007 ГОСТ Р 52727-2007

ГОСТ Р 8.748−2011 (ИСО 14577−1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748−2011
(ИСО 14577−1:2002)
Группа Т62.2

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ. ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ И ДРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОМ ИНДЕНТИРОВАНИИ

Часть 1

Метод испытаний

State system for ensuring the uniformity of measurements. Metallic materials. Instrumented indentation test for hardness and materials parameters. Part 1. Test method

ОКС 17.020
ОКСТУ 0008

Дата введения 2013−05−01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0−2004* «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 1.0−2012. — Примечание изготовителя базы данных.
Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1071-ст

4 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту ИСО 14577−1:2002* «Материалы металлические. Определение твердости и других параметров материалов инструментальным методом вдавливания. Часть 1. Метод определения» (ISO 141577−1:2002 «Metallic materials — Instrumented indentation test for hardness and materials parameters — Part 1: Test method»). При этом дополнительные слова (фразы, показатели, их значения), включенные в текст стандарта для учета потребностей экономики Российской Федерации и/или особенностей российской национальной стандартизации, выделены подчеркиванием сплошной горизонтальной линией**.
** В бумажном оригинале номер стандарта в разделе «Библиография», выделенный подчеркиванием сплошной горизонтальной линией, в электронной версии документа выделен обозначением «#". — Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5−2004* (подраздел 3.5)
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 1.5−2012. — Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Под инструментальным индентированием понимается процесс, управляемый специальной испытательной установкой, при котором происходит непрерывное внедрение наконечника (алмазная пирамида Берковича, Виккерса, твердосплавный шарик и т. д.) в испытуемый образец под действием плавно возрастающей нагрузки с последующим ее снятием и регистрацией зависимости перемещения наконечника от нагрузки.

Твердость обычно определяют как сопротивление материала вдавливанию другого более твердого материала. Результаты, полученные при определении твердости по Роквеллу, Виккерсу и Бринеллю, определяют после снятия испытательной нагрузки. Поэтому влияние упругой деформации материала под воздействием наконечника (индентора) не учитывается.

Настоящий стандарт подготовлен для обеспечения возможности определения твердости и других механических характеристик материала путем совместного измерения нагрузки и перемещения наконечника во время индентирования. Прослеживая полный цикл нагружения и снятия испытательной нагрузки, можно определить значения твердости, эквивалентные значениям, измеренным классическими методами измерения твердости. Также этот метод позволяет определить дополнительные свойства материала, такие как его модуль упругости индентирования и упругопластическую твердость. Эти значения можно вычислить без оптического измерения отпечатка.

Стандарт разработан для обеспечения возможности получения многих характеристик путем проведения анализа данных после испытаний.

1 Область применения


Настоящий стандарт устанавливает метод испытаний инструментальным индентированием для определения твердости и других характеристик материалов для трех диапазонов, указанных в таблице 1.


Таблица 1 — Диапазоны применения метода

Макродиапазон Микродиапазон

НанодиапазонГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний; ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаниймкм

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаниймкм

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийДля нанодиапазона механическая деформация сильно зависит от формы вершины наконечника, и на результаты вычислений параметров материалов значительное влияние оказывает функция площади контактирующей области наконечника, используемого в установке для испытаний. Поэтому требуется тщательная калибровка прибора и формы наконечника, чтобы достичь единства воспроизведения характеристик материалов, определенных на разных установках.


Макро- и микродиапазоны отличаются как испытательными нагрузками, так и глубиной индентирования.

Отметим, что микродиапазон характеризуется верхним пределом испытательной нагрузки (2 Н) и нижним пределом глубины индентирования (0,2 мкм).

Справочные материалы для определения твердости и других характеристик даны в приложении А.

При использовании наконечника пирамидальной или конической формы в зоне контакта возникает высокая концентрация механических напряжений, вследствие чего возможно его повреждение, поэтому для макродиапазона часто используют шариковые наконечники.

Для испытуемых образцов с очень высокими твердостью и модулем упругости следует учитывать влияние деформации наконечника на результаты измерений.

Примечание — Инструментальный метод индентирования можно также применять для тонких металлических покрытий и неметаллических материалов. В этом случае следует учитывать особенности, указанные в соответствующих стандартах (см. также 6.3).

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9450−76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников

ГОСТ 25142−82 Шероховатость поверхности. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Обозначения


В таблице 2 приводятся основные обозначения, применяемые в стандарте (см. также рисунки 1 и 2).


Таблица 2 — Обозначения

Обозначение Наименование Единица измерения

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Угол при вершине наконечника
°

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Радиус сферического наконечника
мм

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Испытательная нагрузка
Н

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Максимальная испытательная нагрузка
Н

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Глубина индентирования под действием испытательной нагрузки
мм

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Максимальная глубина индентирования при ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

мм

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Точка пересечения касательной к кривой 2 при ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийс осью перемещений (см. рисунок 1)

мм

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Остаточная глубина отпечатка после снятия испытательной нагрузки
мм

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Глубина погружения наконечника в испытательный образец при ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

мм

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Площадь поперечного сечения наконечника на расстоянии ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийот вершины

ммГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Площадь поперечного сечения наконечника на расстоянии ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийот вершины

ммГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Твердость по шкале Мартенса
-

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Модуль упругости при индентировании

Н/ммГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Ползучесть при индентировании
%

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Релаксация при индентировании
%

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Полная механическая работа при индентировании
Н·м

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Работа упругой деформации при индентировании
Н·м

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Отношение ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

%

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Твердость по шкале Мартенса, определяемая по наклону кривой нагружения на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме

-

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Твердость индентирования
-

Примечания

1 Допускается использование кратных или дольных единиц.

2 1 Н/ммГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний=1 МПа.

Рисунок 1 — Методика испытаний (F-h-диаграмма — зависимость нагрузки от глубины индентирования)

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний


1 — кривая, соответствующая увеличению испытательной нагрузки (нагружение); 2 — кривая, соответствующая уменьшению испытательной нагрузки (разгрузка); 3 — касательная к кривой 2 при ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Рисунок 1 — Методика испытаний (ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмма — зависимость нагрузки от глубины индентирования)

Рисунок 2 — Схема продольного сечения зоны индентирования

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний


1 — наконечник; 2 — поверхность отпечатка в испытательном образце после полной разгрузки; 3 — поверхность соприкасания испытуемого образца с наконечником при максимальных глубине индентирования и испытательной нагрузке

Рисунок 2 — Схема продольного сечения зоны индентирования

4 Основные положения


Непрерывное измерение значений нагрузки и глубины индентирования позволяет определить твердость и свойства материала (см. рисунки 1 и 2). Необходимо использовать наконечник из материала, более твердого, чем испытуемый материал, имеющий следующие формы:

a) алмазный наконечник в форме правильной четырехгранной пирамиды с углом ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний° между противоположными гранями при вершине (алмазный наконечник Виккерса, см. рисунок А.1),

b) алмазная пирамида с треугольным основанием (например, пирамида Берковича, см. рисунок А.1),

c) шарик из твердого сплава (особенно для исследования материалов в упругой области),

d) алмазный сферический наконечник.

Настоящий стандарт не исключает использования наконечников другой формы, однако эту форму необходимо учитывать при интерпретации результатов, полученных с помощью таких наконечников. Можно также использовать другие материалы наконечника, например сапфир.

Примечание — В связи с кристаллической структурой алмаза сферические наконечники не обладают идеальной сферической формой и зачастую являются многогранниками.


Методика измерений может быть реализована двумя способами:

— задавая нагрузку, измеряют вызываемое ею перемещение наконечника, и

— задавая перемещение наконечника, измеряют вызывающую это перемещение нагрузку.

Значения испытательной нагрузки ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийи соответствующей глубины индентирования ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийфиксируют в течение всего измерения. В результате получают данные по прикладываемой нагрузке и соответствующей глубине индентирования как функции времени, ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмму (см. рисунок 1 и приложение В).

Для достоверного определения нагрузки и соответствующей ей глубины индентирования, для каждого цикла испытаний важно установить нулевую точку индентирования для кривой ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний(см. 7.3). При измерении зависимых от времени эффектов:

a) c помощью метода контроля испытательной нагрузки прикладываемую нагрузку поддерживают постоянной в течение определенного периода времени, а изменение глубины индентирования измеряют как функцию времени выдержки под нагрузкой (см. рисунки A.3 и B.1).

b) c помощью метода контролируемой глубины глубину индентирования поддерживают постоянной в течение определенного периода времени, а изменение прикладываемой нагрузки измеряют как функцию времени удержания фиксированной глубины индентирования (см. рисунки A.4 и B.2).

Два вышеупомянутых метода дают различные результаты в сегментах (2) и (6) кривых на рисунках B.1a) и B.2b) или на рисунках B.1b) и В.2а).

5 Установка для испытаний

5.1 Конструкция установки для испытаний должна обеспечивать возможность приложения заданных испытательных нагрузок и удовлетворять требованиям [1].

5.2 Конструкция установки для испытаний должна обеспечивать возможность измерений и записи значений прикладываемой нагрузки, перемещения и времени на всем цикле испытаний.

5.3 Конструкция установки для испытаний должна обеспечивать возможность компенсации собственной податливости и использования соответствующей функции площади наконечника (см. приложение С настоящего стандарта и [1] (пункты 4.5 и 4.6)).

5.4 Наконечники, используемые в установке для испытаний, могут иметь формы, указанные в [1] и ГОСТ 9450. (Дополнительная информация об алмазных наконечниках приведена в приложении D).

5.5 Установка для испытаний должна быть откалибрована в рабочем диапазоне температур в соответствии с Руководством по эксплуатации.

Установка для испытаний должна работать в температурном диапазоне, указанном в 7.1, и быть откалибрована в соответствии с предписаниями [1] (пункт4.4.3)

6 Испытуемый образец

6.1 Испытания должны выполняться в такой области поверхности образца, которая позволит определить ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмму индентирования для соответствующего диапазона и с требуемой неопределенностью. В области контакта наконечника с испытуемым образцом не должно быть жидкостей или смазочных материалов, за исключением мест, где это необходимо для выполнения испытания, что должно быть зафиксировано в протоколе измерений. Не допускается попадание посторонних веществ (частиц пыли) в область контакта.

Влияние шероховатости поверхности испытуемого образца на неопределенность результатов измерений приведено в приложении Е. Финишная обработка поверхности образца может оказывать значительное влияние на результаты измерений.

Поверхность образца должна быть перпендикулярна к оси приложения нагрузки.

При расчете неопределенности следует учитывать наклон поверхности образца. Обычно отклонение перпендикуляра к поверхности образца от оси приложения нагрузки составляет менее 1°.

6.2 Подготовка поверхности образца должна выполняться так, чтобы минимизировать любые изменения поверхностной твердости, например, связанные с холодной обработкой.

В связи с небольшой глубиной индентирования в микро- и нанодиапазоне во время подготовки поверхности образца следует предпринимать особые меры предосторожности. Необходимо использовать процесс полировки, подходящий для конкретных материалов (например, электрополировку).

6.3 Толщина испытуемого образца должна быть достаточно большой (или достаточно малой должна быть глубина индентирования), чтобы влияние подложки на результат измерения было малым. Толщина испытуемого образца должна превышать глубину индентирования минимум в 10 раз или в 3 раза превышать диаметр зоны индентирования(см. примечание в 7.7).

При испытании покрытий толщина покрытия должна рассматриваться как толщина испытуемого образца.

Примечание — Эти ограничения обоснованы эмпирически. Точные пределы влияния подложки на результаты измерения механических свойств испытуемого образца зависят от геометрии используемого наконечника и свойств материалов испытуемого образца и подложки.

7 Методика

7.1 Температуру при испытаниях следует регистрировать. Как правило, измерения проводятся в диапазоне температуры окружающей среды от 10 °C до 35 °C.

Нестабильность температуры оказывает большее влияние на точность измерений, чем само значение температуры в процессе измерений. Любая вносимая поправка должна протоколироваться вместе с соответствующей неопределенностью. Рекомендуется проводить измерения, в частности в нано- и микродиапазонах, в контролируемых климатических условиях: в температурном диапазоне (23±5) °C и относительной влажности менее 50%.

Из-за требований высокой точности измерения глубины отдельные испытания должны выполняться в моменты, когда температура стабильна. Это означает, что:

— испытуемые образцы должны приобрести температуру окружающей среды еще до проведения испытания;

— температура измерительной установки должна быть стабильной (следует свериться с руководством по эксплуатации);

— следует уменьшать воздействия внешних источников, которые могут вызывать температурные изменения во время отдельного измерения.

Чтобы минимизировать температурный дрейф, температуру измерительной установки нужно поддерживать постоянной в течение всего цикла измерений или ввести поправку на температурный дрейф (см. 7.5 и [1] (пункт 4.4.3).

Следует протоколировать неопределенность результатов измерений, вызванную температурным дрейфом.

7.2 Образец должен быть закреплен на опорной поверхности измерительной установки так, чтобы ее работа строго соответствовала заданным условиям. Образец устанавливают на опорной поверхности или закрепляют в держателе строго перпендикулярно к направлению индентирования. Контактные поверхности между образцом, опорной поверхностью или держателем не должны содержать посторонних веществ, которые могут снизить жесткость закрепления образца.

7.3 Нулевая точка при измерениях на кривой нагрузка/глубина индентирования устанавливается для каждого набора данных по результатам измерений. Она соответствует первому контакту наконечника с образцом. Неопределенность нахождения нулевой точки необходимо протоколировать. Эта неопределенность должна быть менее 1% максимальной глубины индентирования для макро- и микродиапазона. Для нанодиапазона она может превышать 1%, и в этом случае значение неопределенности должно быть внесено в протокол измерений.

Должно быть записано достаточное число данных при приближении наконечника к поверхности образца и на участке индентирования до 10% максимальной глубины, чтобы нулевую точку можно было установить с требуемой неопределенностью. Рекомендуется один из следующих методов:

1) Нулевая точка вычисляется аппроксимацией зависимости нагрузки от перемещения на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме, например, полиномом второй степени. Подбор коэффициентов полинома выполняется для глубин индентирования от нуля до глубин не более 10% максимальной. Неопределенность вычисленной нулевой точки зависит от параметров подгонки аппроксимирующей функции и области аппроксимации.

На начальную часть кривой индентирования (например, до 5%) могут влиять вибрации илидругие помехи. В начале измерения наконечник надо подводить предельно близко к поверхности образца, не допуская появления трещин или пластической деформации его поверхности.

2) Нулевая точка — это точка касания, определяемая при первом регистрируемом значении увеличения или прикладываемой нагрузки, или контактной жесткости. В этой координате касания значение шага изменения прикладываемой нагрузки или смещения должны быть достаточно малы, чтобы неопределенность нулевой точки была меньше требуемого значения.

Примечание — Типовые значения минимальных шагов изменения прикладываемой нагрузки для макродиапазона составляют ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, а для микро- и нанодиапазона — менее 5 мкН.

7.4 В испытательном цикле задается или прикладываемая нагрузка, или глубина индентирования. Контролируемые параметры могут меняться непрерывно или дискретно. Протокол должен содержать детальное описание всех особенностей испытательного цикла, в том числе:

a) задаваемое значение (нагрузки или перемещения наконечника, а также дискретного или непрерывного изменения задаваемого параметра);

b) максимальную нагрузку (или перемещение наконечника);

c) скорость нагружения (или скорость перемещения наконечника);

d) длительность и положение каждого шага нагружения;

e) частоту регистрации данных (или число точек).

Примечание — Обычные значения: время приложения нагрузки и ее снятия — 30 с; время удержания максимальной нагрузки — 30 с; интервал времени выдержки с постоянной нагрузкой, чтобы измерить тепловой дрейф, — 60 с (при контакте или после снятия 90% максимальной нагрузки).

Для получения сравнимых результатов измерения следует учитывать время, затраченное на само измерение.

7.5 Испытательную нагрузку следует прикладывать без каких-либо ударов или вибраций, поскольку они могут заметно влиять на результаты измерений как нагрузки, так и перемещений при достижении точно определенных значений. Значения нагрузки и перемещения наконечника следует регистрировать через интервалы времени, установленные протоколом.

Во время определения координаты касания наконечника с образцом скорость подвода наконечника должна быть достаточно низкой, чтобы механические свойства поверхности не менялись под воздействием удара.

При индентировании в микродиапазоне скорость индентирования должна быть не более 2 мкм/с. Обычно скорость подвода наконечника перед касанием при измерениях в микро- и нанодиапазоне составляет 10 нм/с — 20 нм/с или менее.

Примечание — В настоящее время точные пределы допустимой скорости подвода наконечника для макродиапазона неизвестны. Пользователям рекомендуется вносить информацию о скорости подвода в протокол.

Значения нагрузки/глубины индентирования/времени могут сравниваться лишь в случае одинаковых испытательных циклов, имеющих один и тот же профиль. Испытательный цикл описывается или в значениях прикладываемых нагрузок, или в значениях перемещения наконечника как функции времени. Применяются два основных типа цикла:

a) с постоянной скоростью нагружения;

b) с постоянной скоростью перемещения наконечника.

Скорость снятия приложенной нагрузки может быть произвольной в зависимости от того, как должны регистрироваться наборы данных во время снятия нагрузки для последующего анализа.

Для каждого испытательного цикла должна быть определена скорость дрейфа результатов измерения. Это выполняется для микро- и нанодиапазона путем снятия данных за определенный интервал времени выдержки при внедренном наконечнике или во время снятия нагрузки (обычно от 10% до 20% максимальной нагрузки).

В макродиапазоне скорость дрейфа результатов измерения можно получить на основе данных измерений температуры и знаний о дрейфовых характеристиках прибора.

Данные по приложенной нагрузке и глубине индентирования следует корректировать с помощью измеренной скорости дрейфа.

Выдержку при максимальной нагрузке можно использовать для того, чтобы убедиться в завершении переходных деформационных процессов до начала снятия нагрузки.

7.6 Во время выполнения измерений установка для испытаний должна быть защищена от ударов и вибраций, воздушных потоков и температурных колебаний, которые могут значительно повлиять на результаты измерений.

7.7 Важно, чтобы на результаты измерений не влияло наличие в области контакта границ образца наплывов и впадин, вызванных предыдущими индентированиями в серии. Любой из упомянутых факторов влияет на геометрию отпечатка и на свойства материала образца. Отпечатки должны отстоять от границ образца на расстояние минимум трех их диаметров, и минимальное расстояние между отпечатками должно, как минимум, в пять раз превышать самый большой диаметр отпечатка.

Диаметром отпечатка является диаметр отпечатка круглой формы, образованный от индентирования сферическим наконечником на поверхности испытуемого образца. Для отпечатков некгруглой формы диаметром отпечатка является диаметр наименьшего круга, описывающего отпечаток. На углах отпечатка могут возникнуть трещины. В этом случае диаметр отпечатка должен описывать трещины.

Примечание — Указанные минимальные расстояния наиболее подходят для керамических материалов и металлов, таких как железо и его сплавы. Что касается других материалов, рекомендуется отдалять отпечатки один от другого на расстояние, по крайней мере, в десять диаметров отпечатка.


Если появляются сомнения в воспроизводимости результатов измерений, рекомендуется сравнивать результат измерения с результатами других индентирований в этой же серии. Если разница значительна, то, вероятно, отпечатки были слишком близки друг к другу и следует увеличить расстояние между ними в два раза.

8 Неопределенность результатов измерений


Полная оценка неопределенности результатов измерений выполняется в соответствии с[2] и [17].

Неопределенность результатов измерений является совокупностью неопределенностей ряда источников. Их можно разделить на два типа:

a) составляющими неопределенности типа, А являются:

— неопределенность нулевой точки;

— неопределенность измерения прикладываемой нагрузки и перемещения наконечника (под влиянием вибраций и изменений магнитного поля);

— неопределенность аппроксимации кривых зависимости нагрузки от глубины индентирования на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме;

— неопределенность, связанная с тепловым дрейфом;

— неопределенность площади контакта с учетом шероховатости поверхности;

— неопределенность, связанная с неоднородностью испытуемого образца.

b) составляющими неопределенности типа B являются:

— неопределенность, вызванная прикладываемой нагрузкой и перемещением наконечника;

— неопределенность, вызванная податливостью установки для испытаний;

— неопределенность, вызванная определением значения функции площади наконечника;

— неопределенность, вызванная дрейфом характеристик установки для испытаний после калибровки. Дрейф связан с отклонением температуры установки от номинальной и временем, прошедшим после последней калибровки;

— неопределенность, вызванная наклоном поверхности образца.

Примечание — Не всегда можно количественно определить вклад всех указанных значений в неопределенность. В этом случае оценка стандартной неопределенности типа, А может быть получена с помощью статистического анализа при повторных индентированиях в испытуемый материал. Следует помнить, что если неопределенность типа В уже учтена при вычислении неопределенностей типа А, то ее не нужно учитывать второй раз (см. пункт4 [2]).

9 Протокол измерений


Протокол измерений должен содержать следующую информацию:

a) ссылки на настоящий стандарт;

b) всю информацию, необходимую для идентификации образца;

c) материал и форму наконечника, а в случае необходимости — подробные данные о функции площади наконечника;

d) измерительный цикл (метод контроля и полное описание профиля цикла); это должно включать в себя следующее:

1) заданные значения величин;

2) скорость и время приложения нагрузки или смещение наконечника;

3) начало и длительность выдержки под определенной нагрузкой;

4) интервалы регистрации данных или число точек, регистрируемых в каждой части цикла;

e) полученные результаты, расширенная неопределенность и число испытаний;

f) метод, применяемый для определения нулевой точки;

g) все дополнительные операции, не указанные в настоящем стандарте или считающиеся необязательными;

h) любые детали, способные повлиять на результаты;

i) значение температуры при испытаниях;

j) дату и время проведения испытаний;

k) методы анализа;

l) в случае необходимости всю согласованную дополнительную информацию, включая определение значений величин по ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме, а также подробную информацию о бюджете неопределенностей.

Примечание — Рекомендуется указывать в протоколе измерений расположение отпечатков на образце.

Приложение, А (обязательное). Параметры материалов, определяемые методом инструментального индентирования

Приложение А
(обязательное)

A.1 Общая часть

Наборы значений данных (нагрузка — глубина индентирования), полученные с помощью приборов, можно использовать для вычисления ряда параметров материала.

А.2 Твердость по шкалам Мартенса ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний
________________
ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийПредыдущее обозначение универсальной твердости — ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, см. [3].

А.2.1 Определение твердости по шкалам Мартенса, ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Твердость по шкалам Мартенса измеряют под приложенной испытательной нагрузкой.Числа твердости по шкалам Мартенса определяют по ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме во время роста испытательной нагрузки (желательно после достижения заданного испытательного усилия).При измерении твердости по шкалам Мартенса учитывают и пластическую, и упругую деформации, так что данное значение твердости можно вычислить для всех материалов.

Твердость по шкалам Мартенса определяют для обоих пирамидальных наконечников, показанных на рисунке А.1. Ее не определяют для наконечника Кнуппа или для шариковых наконечников.

Рисунок A.1 — Форма наконечников для определения НМ

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний


Рисунок A.1 — Форма наконечников для определения ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний



При вычислении твердости по шкалам Мартенса приложенную нагрузку ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийделят на функцию площади поверхности ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийрабочей части наконечника. Числа твердости по шкаламМартенса обозначают ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний.

а) Алмазный наконечник Виккерса b) Алмазный наконечник Берковича

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний; (A1)

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. (А.2)


Для глубины индентирования менее 6 мкм нельзя использовать теоретическую функцию (А.2), определяющую площадь сечения наконечника, поскольку все упомянутые наконечники имеют некоторую закругленность вершины, а наконечники со сферическим концом (сферические и конические) имеют отклонение от сферичности. Знание точной функции, определяющей площадь поперечного сечения данного наконечника, особенно важно для глубин индентирования менее 6 мкм и подходит для всех глубин (см. 4.2.1 и 4.6 в [1]).

Для глубины индентирования менее 6 мкм необходимо использовать реальную функцию площади наконечника ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, см. приложение E и [4].

Примечания

1 Для обеспечения измерений значений твердости рекомендуется использовать испытательные нагрузки 1 Н; 2,5 Н; 5 Н и 10 Н и их десятичные кратные единицы.

2 В отдельных случаях может быть полезным удерживать заданную испытательную нагрузку дольше установленного временного интервала. Длительность выдержки под нагрузкой должна фиксироваться с точностью 0,5 с. На рисунке А.2 дана область применения шкал твердости Мартенса.

Рисунок А.2 — Соотношение между твердостью по шкалам Мартенса, глубиной индентирования и испытательной нагрузкой

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний


1 — макродиапазон; 2 — микродиапазон; 3 — нанодиапазон; 4 — резина; 5 — пластмасса; 6 — цветные металлы; 7 — сталь; 8 — твердые сплавы, керамика

Рисунок А.2 — Соотношение между твердостью по шкалам Мартенса, глубиной индентирования и испытательной нагрузкой



Обозначение твердости по шкалам Мартенса, ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

А.3 Твердость по шкалам Мартенса, определенная по наклону кривой нагружения на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме, ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

А.3.1 Определение твердости по шкалам Мартенса, ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Метод определения твердости по шкалам Мартенса, вычисляемой по наклону кривой нагружения на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме, не нуждается в определении «нулевой точки» в случае однородных материалов.

Для однородных материалов (размеры неоднородностей в районе поверхности невелики относительно глубины индентирования) следующее уравнение действительно (по крайней мере, на участке между 50%-90% ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний) для кривой нагружения на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. (А.3)


Наклон ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийможно определить путем линейной регрессии результатов измерений в соответствии с уравнением A.3. В этом случае можно определить твердость с помощью следующей модификации метода, по наклону кривой нагружения на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, (А.4)

26,43 для наконечника Виккерса
где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний
26,44 для наконечника Берковича.

А.3.2 Обозначение чисел твердости по шкалам Мартенса, ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Твердость по шкалам Мартенса, определяемая по наклону кривой нагружения на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме, обозначается как ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Примечания

1 Преимущество определения твердости по шкалам Мартенса по наклону кривой возрастания нагрузки на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме заключается в независимости полученного значения твердости от неопределенности, связанной с нахождением «нулевой точки» и шероховатости образца. Вибрации также мало влияют на результаты определения твердости по шкале ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. Для образцов, обладающих разной твердостью на разных глубинах индентирования, значения твердости ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийбудут отличаться от значений ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, определенных по формуле (A.1).

2 В отличие от твердости по шкалам Бринелля, Роквелла, Виккерса и ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, твердость ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийвключает в себя не только сопротивление пластической деформации, но и сопротивление упругой деформации.

А.4 Твердость индентирования ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, определяемая инструментальным методом индентирования

А.4.1 Определение твердости индентирования ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Твердость индентирования ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийявляется характеристикой сопротивления постоянной деформации или разрушения образца.

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, (А.5)


где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — максимальная приложенная нагрузка;

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — площадь поперечного сечения контактной поверхности между наконечником и испытуемым образцом, определяемая по кривой возрастания нагрузки на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме и функции площади наконечника (см. [1] 4.5.2).

Уравнение (A.5) определяет твердость как отношение максимальной приложенной нагрузки, разделенной на площадь поперечного сечения контактной поверхности между наконечником и испытуемым образцом. Это определение соответствует предложенному Мейером (см. [5]).

Для глубины индентирования менее 6 мкм нельзя использовать теоретическую функцию (А.2), определяющую площадь сечения наконечника, поскольку все упомянутые наконечники имеют некоторую закругленность вершины, а наконечники со сферическим концом (сферические и конические) имеют отклонение от сферичности. Знание точной функции, определяющей площадь поперечного сечения данного наконечника, особенно важно для глубин индентирования менее 6 мкм и подходит для всех глубин (см. [1] 4.2.1 и 4.6).

Примечание — Функция площади наконечника обычно выражается как математическая функция зависимости площади поперечного сечения наконечника от расстояния до его вершины. Если функцию площади невозможно выразить относительно простой (кубической или полиномной) функцией, то ее нужно определить графически или с помощью справочной таблицы. В качестве альтернативы можно использовать другую математическую функцию или принятую сплайновую функцию, чтобы описать различные части наконечника.

Для глубины индентирования более 6 мкм первое приближение площади ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийопределяется из теоретической формы наконечника:

для идеального наконечника Виккерса и для модифицированного наконечника Берковича (см. [1] (4.2.3):

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний,


для идеального наконечника Берковича:

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний,


где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — глубина контакта наконечника с испытуемым образцом, вычисленная следующим образом:

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний.


На рисунке 2 схематически показано продольное сечение зоны индентирования во время эксперимента. Теоретическая основа метода определения глубины контакта дана в [6]. Глубину контакта оценивают по кривой разгрузки на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме с помощью касательной к кривой в точке ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийи максимального смещения ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, с поправкой на упругое смещение поверхности в соответствии с анализом Снеддона [7], где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийзависит от геометрии наконечника (см. таблицу A.1).


Таблица А.1 — Поправочный коэффициент ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийдля различных наконечников

Тип наконечника

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Цилиндрический с плоским торцом
1
Конический

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Параболоид вращения (включая сферический)
¾
Беркович, Виккерс
¾



ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийполучаем из ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграммы; это пересечение касательной к кривой разгрузки при ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийс осью перемещений. Для определения ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаниймогут использоваться различные методы, которые можно описать двумя способами:

a) метод на основе линейной экстраполяции (см. [8]): предполагается линейность начальной части кривой разгрузки на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме и эта линейная часть просто экстраполируется до пересечения с осью перемещений.

Примечание — Этот метод может быть хорошей аппроксимацией для пластичных материалов (например, алюминий, вольфрам);

b) метод на основе степенной зависимости (см. [6]): в этом методе предполагается, что начальная часть кривой разгрузки нелинейна и может описываться простой степенной зависимостью

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний,


где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — постоянная, а ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — это показатель степени, зависящий от геометрии наконечника.

Как правило, для регрессионной процедуры берут значения испытательной нагрузки больше 80% максимального значения, доля от максимального значения нагрузки может меняться с учетом «качества» кривой разгрузки. Если нужно использовать для регрессии данные кривой снятия нагрузки до 50% или меньше, то эксперимент с индентированием нужно рассматривать как неоднозначный и определиться с его интерпретацией. Касательную находят дифференцированием кривой разгрузки на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме при ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. Пересечение этой касательной с осью перемещений дает ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. Информация относительно корреляции ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийс другими шкалами твердости приведена в приложении F.

Обозначение твердости индентирования ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

А.5 Модуль упругости ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, определяемый инструментальным методом индентирования

А.5.1 Определение модуля ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Модуль ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийможно вычислить по наклону касательной к кривой разгрузки на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме (см. A.4). Его значение близко к значению модуля Юнга материала (модуля продольной упругости). Однако, если на образце присутствуют наплывы или впадины, может возникнуть значительная разница между модулем ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийи модулем Юнга.

Значение модуля ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийследует вычислять по формуле

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, (А.6)


где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — коэффициент Пуассона материала испытуемого образца (значение ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийпредполагается известным);

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — коэффициент Пуассона материала наконечника (для алмаза 0,07) (см. [9]);

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — модуль упругости наконечника (для алмаза 1,14·10ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийН/ммГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний) (см. [9]);

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — приведенный модуль упругости в области индентирования;

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — податливость в месте контакта, т. е., ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, определенная по кривой снятия нагрузки при максимальной нагрузке (величина, обратная контактной жесткости);

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — площадь поперечного сечения контактной поверхности между наконечником и испытуемым образцом, определяемая по кривой нагружения на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме и функции площади наконечника, см. [1] (пункт4.5.2).

Для ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаниймкм верно следующее:

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — для наконечника Виккерса и модифицированного наконечника Берковича;

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — для наконечника Берковича.

Примечание — Соотношение для ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийнаписано на основании предположения, что площадь контакта симметрична относительно оси наконечника. В [10] предлагается поправка для пирамидальных наконечников.

А.5.2 Обозначение модуля упругости ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Примечание — Для некоторых материалов имеется корреляция между ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийи табличными значениями модуля Юнга для металлов и металлических сплавов (см. [11], [12]).

А.6 Ползучесть при индентировании ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

А.6.1 Определение ползучести при индентировании ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Если глубина индентирования измеряется при постоянной испытательной нагрузке, можно вычислить относительное изменение глубины индентирования. Это значение называется ползучестью материала (см. рисунки B.1a), B.1b), и его вычисляют по формуле

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, (А.8)


где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — глубина индентирования при достижении испытательной нагрузки, поддерживаемой постоянной с момента ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, мм;

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — глубина индентирования в момент ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийпосле выдержки под нагрузкой, мм.

Примечание — Тепловой дрейф может оказывать сильное влияние на полученное значение ползучести.

А.6.2 Обозначение ползучести при инструментальном индентировании ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Рисунок A.3 — Ползучесть при индентировании


1 — увеличение испытательной нагрузки; 2 — выдержка под нагрузкой от ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийдо ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Рисунок A.3 — Ползучесть при индентировании

А.7 Релаксация при инструментальном индентировании ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

А.7.1 Определение релаксации при инструментальном индентировании ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Если изменение прикладываемой нагрузки измеряют при постоянной глубине индентирования, можно вычислить относительное изменение испытательной нагрузки. Это называется релаксацией материала (см. рисунки B.2a), B.2b) и вычисляется по формуле

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, (А.9)


где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — нагрузка при достижении заданной и поддерживаемой постоянной глубины индентирования, Н;

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — нагрузка, при которой глубина индентирования поддерживается постоянной, Н.

А.7.2 Обозначение релаксации при инструментальном индентировании ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Рисунок A.4 — Динамика релаксации при индентировании

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний


1 — рост глубины индентирования от нуля до заданного значения; 2 — глубину индентирования поддерживают постоянной в интервале времени от ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийдо ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Рисунок A.4 — Динамика релаксации при индентировании

А.8 Пластическая и упругая составляющие работы при инструментальном индентировании

А.8.1 Определение пластической и упругой составляющих работы при инструментальном индентировании

Механическая работа ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, совершенная при индентировании, лишь отчасти тратится на пластическую деформацию ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. При снятии приложенной нагрузки часть работы (работа упругой деформации ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний) освобождается. В соответствии с определением механической работы как ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийобе составляющие механической работы представлены разными областями на рисунке A.5. Соотношение (A.10) содержит информацию, характеризующую испытуемый образец

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, (А.10)


где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний.

Пластическая составляющая равна

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. (А.11)

А.8.2 Обозначение упругой составляющей работы при инструментальном индентировании ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Рисунок A.5 — Пластическая и упругая составляющие работы по индентированию

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Рисунок A.5 — Пластическая и упругая составляющие работы по индентированию

Приложение B (справочное). Типы испытательных циклов инструментального индентирования

Приложение B
(справочное)

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний


1 — приложение испытательной нагрузки; 2 — максимальная испытательная нагрузка; 3 — снятие испытательной нагрузки; 4 — испытательная нагрузка равна нулю; 8 — ползучесть при индентировании; 9 — восстановление при нулевой испытательной нагрузке

Рисунок B.1

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

5 — приложение глубины индентирования; 6 — максимальная глубина индентирования; 7 — уменьшение глубины индентирования 8; 10 — релаксация при максимальной глубине индентирования

Рисунок B.2

Приложение С (обязательное). Податливость установки и функция площади наконечника

Приложение С
(обязательное)

С. 1 Податливость установки

Приложенная испытательная нагрузка воздействует не только на поверхности испытуемого образца, но и на детали испытательной установки, которые при этом упруго деформируются.

Упругая деформация испытательной установки вызывает кажущееся увеличение измеряемой глубины индентирования, которое не проявляется при контакте во время индентирования, а возникает между контрольными плоскостями в установке для испытаний.

Обычно дополнительная кажущаяся глубина индентирования, связанная с деформацией установки для испытаний, пропорциональна прилагаемому усилию. Эта дополнительная податливость установки должна учитываться при всех нагрузках, поскольку она непосредственно влияет на увеличение ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийи уменьшение наклона касательной к кривой снятия испытательной нагрузки. Абсолютное увеличение измеряемого значения ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийособенно значительно при высоких прилагаемых нагрузках.

Процедуры определения податливости установки в соответствии с принятыми методами(см.[1] (пункт4.5), [8], [13]) должны сообщаться производителем установки для испытаний. Податливость установки может оказывать особенно заметное влияние на результаты измерений тогда, когда перемещение наконечника отсчитывается от нижней точки. Производитель установки должен определять податливость установки до ее поставки.

C.2 Функция площади наконечника

Вычисление параметров, описанных в A.2, A.4 и A.5, основано на определении площади контакта (или площади поперечного сечения) наконечника. Однако в процессе индентирования измеряют глубину индентирования, а не площадь. Существенные различия можно обнаружить при сравнении действительной площади контакта с площадью, вычисленной в предположении идеальной геометрии наконечника, в частности, при небольшой глубине индентирования.

Эти различия связаны со скруглением вершины наконечника, в случае с пирамидой Виккерса, на перемычке, и отклонением от указанного угла наконечника, что относится к обычным производственным допускам. Кроме того, действительная площадь контакта изменяется в связи с изношенностью вершины наконечника.

Для достижения сопоставимости результатов необходимо определить действительную площадь контакта (или проектируемую площадь контакта) и использовать ее в вычислениях параметров материалов.

Возможны три метода определения функции площади наконечника:

— метод прямого измерения с помощью атомного силового микроскопа (AFM) (см. [14]);

— косвенно, используя индентирование в материал с известным модулем Юнга (см. [8]);

— косвенно, наблюдая отклонения от твердости, вычисленные с помощью измеренной испытательной нагрузки и соответствующей глубины индентирования (с твердостью, независимой от глубины индентирования). Этот метод нуждается в специальных контрольных материалах (например, кварцевом стекле, стекле ВК7) и применим для определения твердости индентирования ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, а также твердости по Мартенсу (косвенно, путем использования индентирования в материал с известным модулем Юнга, (см. [15]). Если этот метод используется для определения твердости по шкалам Мартенса, функцию площади поверхности наконечника можно вычислить из кривой возрастания нагрузки на ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний-диаграмме.

Примечания

1 Для определения функции площади наконечника при определении твердости по шкалам Мартенса рекомендуется использовать контрольные материалы высокой пластичности.

2 Для всех косвенных методов сначала необходимо определить податливость установки и соответственным образом скорректировать данные по глубине индентирования. Также можно использовать итерационный подход.

Функция площади наконечника, как правило, выражается в виде математической функции, выражающей зависимость площади поперечного сечения наконечника от расстояния от вершины наконечника. Если функцию площади наконечника невозможно выразить относительно простой (кубической или полиномиальной) математической функцией, то оценку можно сделать графически или с помощью справочной таблицы. Различные части наконечника могут описываться различными математическими функциями или сплайнами.

Процедура проверки функции площади наконечника описана в [1] (приложение C).

3 Функцию площади наконечника и поправку на податливость установки можно определять одновременно, с помощью итерационной процедуры и набора эталонных мер [13].

Приложение D (обязательное). Алмазные наконечники. Примечания

Приложение D
(обязательное)


Опыт показывает, что многие из прошедших поверку наконечников при эксплуатации становятся дефектными за сравнительно короткий период времени. Это связано с небольшими трещинами, ямками или другими дефектами поверхности. Если такие дефекты обнаружить вовремя, то наконечник можно восстановить с помощью перешлифовки. Если же этого не сделать, то небольшие поверхностные дефекты снизят качество наконечника, и он быстро разрушится.

Поэтому:

— состояние наконечника следует регулярно проверять на наличие загрязнений или дефектов. Для макродиапазона форму наконечников проверяют путем индентирования в эталонную меру твердости так, как это указано в [1] (пункт 6.3);

— для наконечников нанодиапазона рекомендуется проведение оптической проверки с помощью 400х микроскопа для определения наличия загрязнений и существенных дефектов;

— обнаружение субмикроскопических повреждений или загрязнений возможно путем проведения своевременных косвенной и контрольной проверок, как это сказано в [1] (пункты 6.2 и 6.3), или же с помощью сканирующей микроскопии отпечатков или самого наконечника;

— в случае обнаружения дефектов наконечника его сертификат калибровки считается недействительным;

— перешлифованные или каким-либо другим образом отремонтированные наконечники следует поверить заново.

Загрязнения поверхности наконечника могут исказить результаты испытаний. Источником загрязнения наконечника наиболее часто бывает грязь на испытуемых образцах.

Для наконечников микро- и нанодиапазонов процедура очистки изложена ниже:

— крепко удерживая наконечник рукой, несколько раз вдавить его в только что отколотую поверхность вспененного полистирола. Пластификаторы представляют собой хороший растворитель, а пена вряд ли повредит алмазный наконечник. Провести проверку с помощью оптического микроскопа (400ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийили более) и индентировать в небольшой кусочек ваты, смоченный ацетоном или чистым спиртом (например, высокочистым этиловым или изопропановым спиртом), до тех пор, пока не останется видимых загрязнений;

— если после проведения этого процесса загрязнения все же остаются, то индентирование в алюминий, стекло или чистую деревянную дощечку поможет устранить загрязнение с помощью указанной выше процедуры;

— при индентировании необходимо предохранять наконечник от воздействия чрезмерных нагрузок, как нормальных, так и особенно поперечных, поскольку они могут вызвать повреждение наконечника. Один из безопасных способов — использование образца, вес которого меньше сил, обычно действующих на наконечник: медленно и плавно опуская испытуемый образец на перевернутый наконечник, ограничивают весом образца максимальную силу, действующую на наконечник.

Приложение E (обязательное). Влияние шероховатости поверхности испытуемого образца на неопределенность результатов измерений

Приложение E
(обязательное)


Приложение основано на испытаниях наконечников Виккерса.

Шероховатость поверхности — причина неопределенности зоны контакта при очень небольшой глубине индентирования. При более глубоком индентировании неопределенность зоны контакта снижается, по большей мере неопределенность глубины индентирования пропорциональна среднему арифметическому значению неровности профиля поверхности.

Для ограничения вклада шероховатости поверхности в неопределенность результата измерения глубины индентирования (не более 5%), ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийдолжна соответственно быть больше, как минимум в 20 раз, средней арифметической шероховатости ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний(см. ГОСТ 25142):

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний(E.1)


Таблица E.1 содержит примеры шероховатости поверхности для различных материалов при разных приложенных нагрузках.


Таблица E.1 — Примеры максимальной допустимой средней арифметической высоты шероховатости поверхности ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийдля различных испытательных нагрузок ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

Примеры материалов

Допустимая средняя арифметическая высота неровностей поверхности ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, мкм, для испытательных нагрузок

Твердость по Мартенсу ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний

0,1 Н 2 Н 100 Н
Алюминий
0,13 0,55 4,00 600
Сталь
0,08 0,30 2,20 2000
Твердый сплав
0,03 0,10 0,80 15000



Примечания

1 Испытания (см. [16]) показывают, что стандартное отклонение ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийглубины индентирования примерно равно средней арифметической шероховатости ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. Требование, чтобы неопределенность ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийбыла менее 5%, позволяет оценить минимальную глубину индентирования.

2 Для испытаний на нано- и нижнем пределе микродиапазона может быть невозможно удовлетворить условия формулы (E.1) для испытательных образцов высокой твердости. Для снижения неопределенности среднего значения результата измерения можно увеличить число измерений. Это следует указать в протоколе измерений.

3 В нано- и микродиапазонах рекомендуется измерять шероховатость поверхности в предполагаемой зоне контакта, или эта зона должна быть исследована любыми другими доступными средствами. Во многих случаях шероховатость поверхности может измеряться путем сравнения с мерами шероховатости. В макродиапазоне достаточно визуальной проверки, определяющей гладкость полированной или «зеркальной» обработки поверхности.

Приложение F (справочное). Корреляция твердости Н (IT) с твердостью по шкалам Виккерса

Приложение F
(справочное)

Корреляция твердости ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийс твердостью по шкалам Виккерса


Твердость ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийможно коррелировать с твердостью по Виккерсу ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийдля широкого спектра материалов с помощью подходящего коэффициента.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — Хотя ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийможно коррелировать с ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийтаким способом, эквивалентное значение ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, вычисленное так, как показано в данном приложении, нельзя использовать в качестве точной замены для ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний.

Можно ввести простую функцию для наконечника Виккерса с идеальной геометрией или для наконечника Виккерса с обычной геометрией, когда его функция площади известна. В этом случае значения твердости ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийсвязаны со значениями твердости по Виккерсу ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаниймасштабным коэффициентом. Отношение площади поперечного сечения к площади поверхности постоянно на любом расстоянии от вершины наконечника Виккерса с идеальной геометрией.

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. (F.1)


Длина диагонали при измерениях твердости по Виккерсу связана с ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийсоотношением:

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний; ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. (F.2)


Таким образом,

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний, (F.3)


где ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний — гравитационная постоянная, обычно принимаемая равной 9,80665 м/сГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний.

Для наконечника Берковича существуют следующие соотношения:

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний;


ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. (F.4)


Для модифицированного наконечника Берковича существуют следующие соотношения:

ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний;


ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. (F.5)


Отметим, что в общем случае при малых глубинах индентирования (<6 мкм) нельзя считать, что наконечник имеет совершенную геометрию, поэтому простые корреляционные функции (F.2)-(F.5) могут быть неверными. В общем случае ошибка, вызванная таким допущением, будет наиболее существенной при небольших глубинах индентирования.

Для некоторых материалов корреляция между ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийи ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытанийпродемонстрирована в [6] и [11].