ICS77.040.10
H22
雪
中华人民共和国国家标准
GB/T4340.1-2009
代替GB/T4340.1-1999
金属材料维氏硬度试验
2009 年 6 月 25 日发布
第一部分：测试方法
金属材料——维氏硬度试验——
第一部分：测试方法
（-1:2005，国防部）
2010年4月1日起实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会和
GB/T4340.1-2009
目录
介绍……………………………………·……………………………………。
１ 范围……………………………………………………………………
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………’
３ 原则………………………………………………………………
４ 符号及说明………………………………………………………………………………’
5. 测试设备…………………………………………………………
６样品…… ...
7. 测试程序……...
８ 结果的不确定性…… ...
9.检测报告…… ...
附录A (规范性附录) 最小试样厚度-试验力-硬度关系
…
附录B (规范性附录) 曲面检测时使用的修正系数表
附录C (资料性附录) 用户对硬度计的日常检查…………
附录D（资料性附录） 硬度值测量不确定度………………
我
１
１
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２
２
３
３
4
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５
7. 作为你
放置
GB/T4340.1-2009
GB/T4340（金属材料维氏硬度试验）分为以下四个部分：
---第1部分:试验方法;
--第2部分:硬度计的检定和校准}
---第3部分:标准硬度块的校准;
--第4部分:维氏硬度值表。
本部分为GB/T 4340的第1部分。
本部分修改采用国际标准ISO 6507-1:2005《金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法》
（英文版）。
本部分根据ISO 6507-1:2005重新起草,并根据我国实际情况,在采用国际标准时对本部分进行了修改。
这些技术性差异在所涉及条款的边距处以一条垂直线标记。
本部分的结构和技术内容与ISO 6507-1:2005基本一致,并根据我国情况在以下方面做了修改。
——删除了国际标准的前言；
——“本国际标准”一词由“本部分”代替；
— 使用小数点“。”代替作为小数点使用的“，”；
---增加了显微维氏硬度试验力的描述;
——增加了特殊材料试验力保持时间误差的说明;
——修改了原ISO 6507-1:2005标准附录D中硬度值测量不确定度的规定。
本部分代替GB/T 4340.1-1999《金属维氏硬度试验第1部分:试验方法》,与原标准相比增加下列变化:
内容已修改：
——增加了镜头下对角线视场的要求；
——独立GB/T 4340.1-1999《金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法》
硬度表为《金属材料维氏硬度试验第4部分：硬度值表》；
——增加了结果不确定度的描述；
——增加了资料性附录D(硬度值测量不确定度)。
本部分附录A、附录B为规范性附录,附录C、附录D为资料性附录。
本部分由中国钢铁协会提出。
本部分由全国钢标准化技术委员会归口。
本部分起草单位:钢铁研究总院、首钢总公司技术研究院、冶金工业信息标准研究所、上海材料研究所。
本部分起草人:
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
——GB/-1984、GB/T4340.1-1999。
1. 范围
金属材料维氏硬度试验
第一部分：测试方法
GB/T4340.1-2009
GB/T 4340的本部分规定了金属维氏硬度试验的原理、符号和说明、试验设备、试样、试验程序、结果等。
结果和测试报告的不确定性。
本标准规定了按3个试验力范围测定金属维氏硬度的方法（见表1）。
表1 试验力范围
试验力范围/N 硬度符号 试验名称
F≥４９．０３≥Ｈv5维氏硬度试验
１．９６１≤Ｆ＜４９．０３ＨＶ０．２～＜ＨＶ５ 小力维氏硬度试验
o．０９８０７≤Ｆ＜１．９６１ＨＶo．Ｏl～＜ＨＶ０．２显微维氏硬度
本部分规定维氏硬度压痕对角线的长度范围为0.020 mm~1.400 mm。
注 1：当压痕对角线小于 0.020 毫米时，必须考虑不确定度的增加。
注2:一般来说,试验力越小,试验结果的离散性越大,对小力维氏硬度和显微维氏硬度尤其明显。
这是由压痕对角线长度的测量引起的。对于显微维氏硬度，对角线测量不太可能优于±0.001 毫米。
特殊材料或产品的维氏硬度试验应在相关标准中规定。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T 4340的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是引用的文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议。
本协议的各方应研究是否可使用这些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本协议。
部分。
GB/T4340.2金属维氏硬度试验第2部分:硬度计的检定(GB/T4340:2-1999,-2:
1997 年，IDT）
GB/T4340.3金属维氏硬度试验第3部分:标准硬度块的校准(GB/T4340.3-1999,
ISO 6507-3:1997，IDT）
GB/T4340.4金属材料维氏硬度试验第4部分：硬度值表(GB/T4340.4-2009,-
4:2005，IDT）
测量不确定度的评定与表示
3. 原理
将两个相对面成规定角度的正四面体金刚石压头以一定的试验力压入试样表面，规定的
经过一定时间后，撤去试验力，测量试样表面压痕对角线长度(见图1)。
GB/T4340.1-2009
a) 维氏硬度压痕 b) 压头（金刚石锥体）
图1 测试原理
维氏硬度值与试验力除以压痕的表面积成正比，压痕被认为具有方形底座并且与压头具有相同的角度。
理想的形状。
4. 符号及说明
4.1 符号及说明见表2和图1。
表 2 符号及说明
符号 说明 单位
金刚石压头顶端两相对表面间的夹角为（136.）（.）
F 试验力 N
d 是两个压痕对角线长度 d 和 dz 的算术平均值
维氏硬度=常数×压缩应力
高压
“・ １０２——万一……・ １８９
注：常数为t。。。。。。。。。
4.2 维氏硬度以HV表示，符号前为硬度值，符号后为硬度值，顺序为：
２Ｎ
5.测试设备
5.1 硬度计
硬度计应符合GB/T 4340.2的规定,在要求的试验力范围内施加规定的试验力。
5.2 压头
压头应为方形底座的金刚石圆锥体,符合GB/T 4340.2的要求。
２
GB/T4340.1-2009
5.3 维氏硬度计压痕测量装置
维氏硬度计压痕测量装置应符合GB/T4340.2的相关要求。
注：附录C提供了用户对硬度计进行日常检查的方法。
6. 样品
6.1 试样表面应平整、光滑，试验表面不得有氧化皮及外来污物，尤其不得有油脂，除非产品标准另有规定。
试样表面的质量应保证压痕对角线长度的测量准确性，建议对试样表面进行抛光。
6.2 制备试样时,应尽量减少过热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响。
6.3 由于显微维氏硬度压痕很浅，处理试样时建议根据材料特性采用抛光/电解抛光工艺。
6.4 试样或试验层的厚度应至少为压痕对角线长度的1.5倍，见附录A。试验后，不应出现可见的
变形压痕。
6.5 对曲面试样的试验结果应按附录B中表B.1至B.6进行修正。
6.6 对于截面较小或形状不规则的试样,可采用专门的试验台进行安装或试验。
7. 测试程序
7.1 试验一般在室温10℃~35℃下进行，对温度要求严格的试验，室温应为23℃±5℃。
7.2 采用表3所示的试验力进行试验。
注：也可以使用其他试验力，如 HV2.5（24.52 N）。
表3 试验力
维氏硬度试验 低力维氏硬度试验 显微维氏硬度试验
硬度符号 试验力标称值/N 硬度符号 试验力标称值/N 硬度符号 试验力标称值/N
ＨＶ５ ４９．０３ ＨＶ０．２ １．９６１ ＨＶＯ． ０１ ０．０９８０７
ＨＶｌ０ ９８．０７ ｝｛Ｖ０．３ ２．９４２ ＨＶ０．０１５ ０．１４７１
HＶ２０ １９６．１ HＶ０．５ ４．９０３ HＶＯ． ０２ ０．１９６１
HＶ３０ ２９４．２ HＶl ９．８０７ HVO。 ０２５ ０．２４５２
HＶ５０ ４９０．３ HＶ２ １９．６１ HＶ０．０５ ０．４９０３
ＨＶｌoo ９８０．７ ＨＶ３ ２９．４２ ＨＶ０．１o． ９８０７
注：维氏硬度试验可以使用大于980.7N的试验力。
显微维氏硬度试验的试验力是推荐值。
7.3 试验台应清洁，无其他污染物（水垢、油脂、灰尘等）。试件应牢固地放置在刚性试验台上，以保证试验的
样品在此过程中不会移动。
7.4 使压头接触试样表面,垂直于试验面施加试验力,施力过程中不得有冲击或振动,直至试验力达到规定值。
从开始施加力到完成全部试验力施加的时间应在2s至8s之间。
对于该试验和显微维氏硬度试验，施力过程不应超过10s，压头下降速度不应大于0.2mm/s。
对于显微维氏硬度试验，压头下降速度应在15 pm/s至70 pm/s之间。
试验力保持时间为10s至15s，对于特殊材质试样，试验力保持时间可适当延长，直至试样不再出现拉力。
不应发生塑性变形，但应在硬度试验结果中注明（见4.2中的示例），且误差应在2秒之内。
避免冲击和振动。
7.5 对于钢、铜和铜合金，任何压痕中心到试样边缘的距离至少应为压痕对角线长度的 2.5 倍；
金属、铅、锡及其合金应至少为压痕对角线长度的3倍。
对于钢、铜和铜合金，两个相邻压痕中心之间的距离至少应为压痕对角线长度的三倍；
３
GB/T4340.1-2009
铅、锡及其合金的压痕长度至少应为压痕对角线长度的6倍，若相邻压痕大小不同，则应以较大的压痕确定压痕。
间距。
7.6 测量压痕两对角线的长度,取其算术平均值,按表2计算维氏硬度值,亦可按照GB/T 4340.4进行检查。
维氏硬度值。
压痕在平面上的两条对角线的长度差不应超过对角线长度平均值的5%，若超过5%，应在试验报告中注明。
请在通知中注明。
放大系统应能够将对角线放大至视野的25％至75％。
8. 结果的不确定性
如有必要，应按照测量不确定度表示指南进行完整的不确定度评定。
评估测量不确定度有两种可能的方法：
- 基于对直接校准中出现的所有相关不确定度成分的评估。
基于使用标准硬度块（经认证的参考材料）的间接校准。有关测量指导，请参阅附录 D。
9. 测试报告
测试报告应包括以下内容：
a) GB/T 4340的本部分编号;
b) 试验样品的详细描述；
c) 测试结果；
d) 本部分未涉及的操作；
e) 可能影响测试结果的各种细节;
f) 如果试验温度不在7.1规定的范围内,则应标明试验温度。
注1：仅当试验力相同时，才可准确比较硬度值。
注 2：目前尚无通用方法能将维氏硬度准确转换为其他硬度和抗拉强度。因此，除非结果得到对比试验的证实，否则应避免进行此类转换。
验证并建立转换的基础。
注3：应注意材料的各向异性。例如，在经过严重冷加工的材料中，这些材料上的压痕两条对角线的长度会有明显的不同。
如果可能的话，压痕的对角线方向应与冷加工变形方向成45°角。
线路长度差异有限。