洛氏硬度

新旧洛氏硬度计国家标准对比分析
3.1  新标准内涵、层次、结构的调整
    本次洛氏硬度试验国家标准的修订变化是非常大的，技术内容与国际标准ISO6508保持一致，同时较大幅度地调整了结构。按照试验原理，合并了过去洛氏硬度和表面洛氏硬度两个系列的六个标准，在同一个标准号下按部分发布。这与国际标准是一致的，国际标准化组织(ISO)第164技术委员会ISO/TC164近几年来对硬度试验方面的国际标准进行了合并、调整和修订。1999年对有关洛氏硬度的六项单独的国际标准进行了合并修订，并保留了原来洛氏硬度试验方法的国际标准编号ISO6508，重新命名了总的标准名称为“金属材料 洛氏硬度试验”，其下又分为三个部分，见表1。
表1.  洛氏硬度国际标准合并修订情况
原标准号及名称 合并修订后新的国际标准


3.2  新旧标准技术内容上的差异分析
    本文主要对GB/T230.2部分进行分析，参考对比原国标GB/T2848-1992《洛氏硬度计  技术条件》、GB/T3773-1993《表面洛氏硬度计  技术条件》、欧洲标准BS EN10109-2：1996，以及美国标准ASTM  E 18-1994。由于新国标与ISO6508技术内容上完全一致，因此不再列出ISO6508内容。
3.2.1  标准的适用范围
    3.2.2  规范性引用文件
    新国标在“规范性引用文件”章中，直接引用了与ISO6508中引用的国际标准相对应的我国国家标准，这些标准均已不同程度地转化成我国国家标准。与原国标有较大差异。
3.2.3  一般要求
    新国标在“一般要求”章中要求：
    a、硬度计安装正确
    b、压头主轴在其导向体中能够滑动
    c、压头柄牢固地安装在主轴孔中
    d、试验力的施加和卸除无冲击和振动，且不影响读数
    e、试样的位移或机架变形不影响读数
    与原国标相比无实质上的差异，最明显的不同是对“机架变形”最大允许量的要求放宽了：新国标规定，测量装置的读数“在硬度计最大主试验力施加前和卸除后，对不带锁紧装置的硬度计二者相差不应超过1.5洛氏单位；对带锁紧装置的硬度计相差不应超过0.5洛氏单位。”
    原国标GB/T2848中这二个指标分别是1.0和0.5洛氏单位；GB/T3773则规定为1.0表面洛氏单位。在欧洲标准BS EN10109中此项规定分别为1.5和0.5洛氏单位；而美国标准ASTM  E 18无定量规定，仅定性规定测量装置的读数应不受机架变形的影响。

3.2.4  直接检验
    新标准明确将硬度计的检验分为直接检验和间接检验。直接检验的内容包括：试验力的校准、压头的检验、压痕深度测量装置的校准、试验循环时间的检验，而且建议直接检验温度宜在(23±5℃)进行。直接检验的具体项目有增有删，对项目内容逐项进行对比分析，结果见表3。

3.2.5  间接检验
    新标准规定间接检验应在(23±5℃)范围进行，如果超出，应在检验报告中注明。
    新标准规定，“硬度计应对其将使用的每一个标尺进行检验”，并列表给出了每一待检验的标尺的硬度范围。这些范围段与原标准基本相同，只是在具体数值上有微小差异。
    每一个标尺、每一个硬度范围段的允许示值误差和允许示值重复性各标准差异较大，对比分析见表4。

3.2.6  试验方法
    原国标GB/T2848、GB/T3774中均单独列出“试验方法”一章，详细规定了试验条件、试验用器具以及每一条检验的具体方法，在新国标中全部取消。在ISO6508、BSEN10109、ASTM E-18中，同样无本章节内容。
    作为国家级标准应规定出基本原则、要求、重要的和必要的方法外，对具体的如何满足原则要求，如何检验，具体的实施方法等不需要列出，这些内容应该由计量部门制定的计量检定规范来规定，有些甚至由企业自己的标准来规定，这也是国际惯例。因此新标准与国际标准保持一致，在本次修订中取消了本章内容，部分必要的技术方法已穿插在上述直接检验和间接检验中有过描述。

金刚石
圆锥压头 锥顶0.3mm范围内应抛光，且无缺陷 0.3mmGB/T2848，或0.2mmGB/T3773范围内Ra上限为0.025μm，且无缺陷 锥顶0.3mm范围内应抛光，且无缺陷 0.3mm洛氏，或0.2mm表面洛氏范围内应抛光，且无缺陷
锥顶角120±0.35° 锥顶角120°±21′ 锥顶角120±0.35° 锥顶角120±0.35°
圆锥母线直线度
不超过
0.002mm/0.4mm 无规定 圆锥母线直线度
不超过
0.001mm/0.4mm 无规定
锥体轴线与尾柄轴线夹角不超过0.5° 锥体轴线与尾柄轴线夹角不超过0.5° 锥体轴线与尾柄轴线夹角不超过0.5° 锥体轴线与尾柄轴线夹角不超过0.5°
锥顶球面半径允差(0.2±0.01mm,
每一单次测量应在(0.2±0.015mm内 锥顶球面半径允差(0.2±0.01mm,
每一单次测量应在(0.2±0.015mm内 锥顶球面半径允差(0.2±0.01mm,
每一单次测量应在(0.2±0.015mm内 锥顶球面半径允差(0.2±0.01mm,
每一单次测量应在(0.2±0.015mm内
综合示值误差不大于±0.8HR，并规定在：
HRC23±3
HRC55±3
HR45N43±3
HR15N91±3
四种不同标尺和硬度水平的硬度块上检验 综合示值误差不大于±0.8HR，未规定进行检验的标尺和硬度水平 综合示值误差不大于±0.8HR，并规定在
HRC20，
HRC55，
HR45N43，
HR15N92,
四种不同标尺和硬度水平的硬度检验 综合示值误差因不同硬度水平而异：
  HRC20-30,  ±1.0
HRC59-65,  ±0.5
HR30N40-50, ±1.0
HR30N75-80, ±0.5
至少选两个进行检验



表3(完) 洛氏硬度计直接检验项目技术指标对比
序号 检验项目 新标准
GB/T230.2 原标准
GB/T2848
GB/T3773 欧洲标准
BS EN10109 美国标准
ASTM E 18
4 球压头 钢球或硬质合金球 钢球 钢球 钢球
球应抛光且
无表面缺陷 Ra上限值为0.025μm 钢球应抛光且
无表面缺陷 钢球应抛光且
无表面缺陷
在不少于三个位置
测量，直径允差：
1.5875±0.0035mm
3.175±0.004mm 直径允差：
1.5875±0.002mm
3.175±0.004mm 在不少于三个位置
测量，直径允差：
1.5875±0.0035mm
3.175±0.004mm 在不少于三个位置
测量，直径允差：
1.5875±0.0025mm
3.175±0.0025mm
无规定 圆度0.002 无规定 无规定
钢球硬度不低于750HV10，
硬质合金球硬度不低于1500HV10 钢球硬度不低于850HV10 钢球硬度不低于850HV10 钢球硬度不低于850HV10
5 压痕深度测量装置 对于A~K标尺准确到±0.001mm
对于N、T标尺准确到±0.0005mm 对于A~K标尺准确到±0.001mm
对于N、T标尺准确到±0.0005mm 对于A~K标尺准确到±0.001mm
对于N、T标尺准确到±0.0005mm 对于A~K标尺准确到±0.001mm
对于N、T标尺准确到±0.0005mm
6 试验循环时间 不确定度在0.5秒以内 无规定 无规定 无规定
7 同轴度 无规定 不大于Φ0.2mm 无规定 无规定
8 垂直度 无规定 不大于0.1/100 无规定 无规定



3.2.7  检验周期
    新国标明确规定了直接检验和间接检验的检验周期。直接检验应在以下情况发生时进行：
    a.硬度计安装时或经拆卸并重新装配后或改变位置时。
    b.间接检验结果不合格时。
    c.间接检验时间超过了12个月。
    间接检验周期由硬度计维护水平和使用次数而定，最大不应超过12个月。
    原国标GB/T2848、GB/T3774中无该方面的规定，仅规定了出厂检验和型式检验规则。BSEN10109规定与新国标相同；而ASTM E-18规定与新国标类似，区别仅在于间接检验时间最大不应超过18个月。





3.2.8  检验报告和校准证书
    新标准明确规定了检验报告(或)校准证书应包含的内容，BSEN10109和ASTM E-18也有类似规定；原国标GB/T2848、GB/T3774中无规定，该方面的内容为新增加项。
3.