"ГОСТ 18661-73. Государственный стандарт Союза ССР. Сталь. Измерение твердости методом ударного отпечатка"
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 27.04.1973 N 1062)

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27 апреля 1973 г. N 1062 срок действия установлен

Разработан Волгоградским политехническим институтом.

Ректор института Хардин А.Г.

Руководитель темы Дрозд М.С.

Ответственный исполнитель Славский Ю.И.

Внесен Министерством высшего и среднего специального образования РСФСР.

Зам. министра Лебедев А.Г.

Подготовлен к утверждению

Отделом металлургии Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР.

Начальник отдела Федин Б.В.

Отделом металлургии Всесоюзного научно-исследовательского института стандартизации (ВНИИС).

Зав. отделом Степанов А.В.

Инженер Александрова Е.А.

Утвержден Государственным комитетом стандартов Совета Министров СССР 23 февраля 1973 г. (протокол N 18)

Зам. председателя отраслевой научно-технической комиссии Бергман В.П.

Члены комиссии: Доляков В.Г., Климов Г.Н., Федин Б.В., Баранов Н.Н., Герасимов Н.Н.

Настоящий стандарт распространяется на стали и устанавливает измерение сравнительной твердости при температуре от минус 10 до плюс 50 °C методом ударного отпечатка. Метод основан на внедрении в поверхности контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) твердосплавного конического индентора (для испытания стали с твердостью <= HV 850) или стального шара (для испытания стали с твердостью <= HB 350).

1.1. Измерение сравнительной твердости стали по Виккерсу, Бринеллю и пластической твердости осуществляется посредством переносных твердомеров ударного действия с энергией удара от 0,03 до 2,5 кгм (для конического индентора) и от 0,03 до 0,7 кгм (для шарового индентора) и при начальной скорости удара (скорость встречи ударника прибора с бойком) от 1 до 5 м/с.

1.2. Измерение диаметров ударных отпечатков конического индентора на испытуемой поверхности и поверхности контрольного бруска должно осуществляться с помощью отсчетного оптического микроскопа, погрешность которого не должна превышать +/- 0,01 мм на одно наименьшее деление шкалы.

1.3. Измерение диаметров ударных отпечатков шарика на испытуемой поверхности и поверхности контрольного бруска должно осуществляться с помощью отсчетного оптического микроскопа, погрешность которого не должна превышать +/- 0,05 мм на одно наименьшее деление шкалы.

1.4. Измерение глубины отпечатков шарика на испытуемой поверхности и поверхности контрольного бруска должно осуществляться индикаторным глубиномером с ценой деления 0,01 мм.

1.5. Применяемые при измерении сравнительной твердости по Бринеллю и пластической твердости стальные шарики должны соответствовать следующим требованиям:

а) материал для шариков - термически обработанная сталь с твердостью не менее HV 850;

б) диаметры шариков - 5 и 10 мм;

в) предельные отклонения по диаметру шарика - по ГОСТ 3722-60;

г) поверхность шарика должна быть не ниже 12-го класса чистоты по ГОСТ 2789-59 и не иметь пороков, видимых с помощью лупы при 5-кратном увеличении.

1.6. Применяемый при измерении сравнительной твердости по Виккерсу двусторонний или односторонний конус из твердого сплава должен иметь образующие углы = 136 +/- 10° при вершинах и закругленные вершины с радиусом сферы не более 0,2 мм.

1.7. Поверхности конусов на протяжении 0,3 мм от вершины, считая по его оси, должны быть тщательно отполированы и свободны от трещин и других пороков, видимых с помощью лупы при 30-кратном увеличении.

2.1. При измерении твердости на криволинейных поверхностях радиус кривизны их в месте нанесения отпечатков должен быть не менее 5 мм.

2.2. Минимальная толщина испытуемого образца или слоя должна быть больше диаметра отпечатка в 1,2 раза.

2.3. При испытаниях приборами с двусторонним конусом применяются стальные контрольные бруски сечением 4,5 x 4,5 мм любой твердости в интервале HV 100 - 320.

2.4. Расстояние между центром отпечатка и краем образца (объекта) и контрольного бруска или краем соседнего отпечатка должно быть не менее 2,5 диаметра отпечатка.

2.5. Поверхность испытуемого образца (объекта) и контрольного бруска должна быть не ниже 7 - 8-го (при испытаниях приборами с коническим индентором) и не ниже 4 - 5-го (при испытаниях приборами с шаровым индентором) классов чистоты по ГОСТ 2789-59 и свободными от окалины и других посторонних веществ.

2.6. При подготовке поверхности испытуемого образца (изделия) и контрольного бруска необходимо принять меры, предотвращающие возможные изменения твердости этих поверхностей вследствие нагрева или наклепа при механической обработке.

2.7. Минимальная толщина испытуемого образца должна быть не менее 10-кратной глубины отпечатка.

2.8. При испытаниях приборами с шаровым индентором применяют стальные контрольные бруски сечением 10 x 10 мм любой твердости в интервале 120 - 200.

3.1. При измерении сравнительной твердости стали по Виккерсу твердосплавный наконечник в форме двустороннего или одностороннего конуса с углами при вершинах внедряют в поверхности контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) под действием кратковременной динамической нагрузки , создаваемой ударным механизмом. После снятия индентора с испытуемой поверхности измеряют диаметры отпечатков конуса на поверхностях стального контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) (черт. 1).

Примечание. При статических испытаниях твердость по конусу с углом при вершине равна твердости по Виккерсу HV, измеренной посредством четырехгранной пирамиды с углами между противоположными гранями, равными 136°.

3.2. При измерении сравнительной твердости по Бринеллю и пластической твердости стальной шарик диаметром D одновременно внедряют в поверхности стального контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) под действием кратковременной динамической нагрузки , создаваемой ударным механизмом. После снятия индентора с испытуемой поверхности измеряют диаметры отпечатков шарика на поверхностях контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) или глубины восстановленных отпечатков на поверхностях образца (объекта) и стального контрольного бруска (черт. 2).

4.1. Число сравнительной твердости испытуемого образца (объекта) по Виккерсу вычисляют по формуле

где - среднее значение твердости контрольного бруска по Виккерсу, измеренное посредством статического стационарного прибора типа ТП по ГОСТ 2999-59, кг/мм2;

и - диаметры ударных отпечатков конуса на поверхностях стального контрольного бруска и испытуемого образца (объекта), мм;

и - динамические коэффициенты твердости материалов стального контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) при ударном внедрении конуса (со скоростью внедрения 1 - 5 м/с).

Примечание. Числа твердости , вычисленные по указанным формулам, в зависимости от размеров диаметров динамических отпечатков и и твердости стального контрольного бруска , приведены в табл. 1 Приложения.

4.2. Числа сравнительной твердости испытуемого образца (объекта) по Бринеллю и пластической вычисляют по формулам:

и

где и - средние значения твердости по Бринеллю и пластической твердости стального контрольного бруска, измеренные посредством стационарных статических приборов ТШ или ТК по ГОСТ 9012-59 и ГОСТ 9013-59, кг/мм2;

D - диаметр шарика, мм;

и - диаметр и глубина восстановленного ударного отпечатка на поверхности контрольного бруска, мм;

и - диаметр и глубина восстановленного ударного отпечатка на поверхности испытуемого образца, мм;

и ; и - динамические коэффициенты твердости стального контрольного бруска и испытуемого образца (объекта) при ударном внедрении шарика со скоростью .

Примечание. Числа твердости, определенные по формулам в зависимости от размеров диаметров D, и или глубин и , а также твердости по Бринеллю и пластической твердости стального контрольного бруска, приведены в табл. 2 - 4 Приложения.

4.3. Диаметры отпечатков измеряют в двух взаимноперпендикулярных направлениях и определяют как среднее арифметическое результатов двух измерений.

Разность измерений диаметров одного отпечатка не должна превышать 2% от меньшего из них.

Для анизотропных материалов получаемая разность измерений диаметров отпечатков может не укладываться в указанный допуск. В стандартах или технических условиях на поставку подобных материалов должны быть указаны допустимые пределы на разность измерений двух взаимно перпендикулярных диаметров отпечатков.

4.4. Шарик, показавший после измерения твердости остаточную деформацию, превышающую указанный допуск по размеру, или какой-либо поверхностный дефект, должен быть заменен другим, а соответствующее измерение должно считаться недействительным.