ICS 19.060;77.040.10 CCSN71
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T230.3—2022 代替GB/T230.3—2012
金属材料 洛氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定
Metallic materials-Rockwell hardness test-
Part3:Calibration of referenceblocks
（ISO6508-3:2015MOD)
2023-02-01实施
2022-07-11发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T230.3—2022
目 次
前言引言范围
1
规范性引用文件 3 术语和定义标准块的制造
2
4
标准机和标准压头 5.1 概述 5.2 标准机 5.3 标准金刚石圆锥压头 5.4 标准球压头标定程序
5
6 7
压痕数目 8 硬度均匀度 9 标识 10 标定证书 11有效性附录A（规范性） 标准金刚石压头的要求附录B（规范性） 标准块的均匀度附录C（资料性） 标准块平均硬度值的测量不确定度参考文献
.
10
14 GB/T230.3—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T230《金属材料洛氏硬度试验》的第3部分。GB/T230已经发布了以下部分：
第1部分：试验方法；第2部分：硬度计及压头的检验与校准；第3部分：标准硬度块的标定。
本文件代替GB/T230.3一2012《金属材料洛氏硬度试验第3部分：标准硬度块（A、B、C、D、E、 F、G、H、K、N、T标尺)的标定》，与GB/T230.3一2012相比，主要技术变化如下：
-增加了标准机和标准压头检验和校准的环境温度要求（见5.1.1)；增加了测量系统分辨力和扩展不确定度要求（见5.2.5)；增加了表2～表4（见5.3.3）；修改了总试验力保持时间（见6.5，2012年版的5.4)；修改了公式（1)（见6.3，2012年版的5.3)；修改了公式（3)（见8.1，2013年版的7.1)；删除了公式（4)（见2012年版的7.1)；增加了标定证书不确定度说明的要求[见10.1g)]；增加了附录A（见附录A）。
本文件修改采用ISO6508-3：2015《金属材料洛氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定》。 本文件与ISO6508-3：2015相比做了下述结构调整：
附录A对应ISO6508-3：2015中的附录C；附录B对应ISO6508-3：2015中的附录A；附录C对应ISO6508-3：2015中的附录B。
本文件与ISO6508-3：2015相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（1)进行了标示。具体的技术性差异及其原因如下：
用修改采用国际标准的GB/T230.1代替了ISO6508.1（见第1章、5.3.3、6.1、C.2)；用修改采用国际标准的GB/T230.2代替了ISO6508.2（见第1章、5.2.1、5.4.2)；用JJG144代替ISO376，以适应我国技术条件（见5.2.3）。
本文件做了下列编辑性修改：
删除了B.1的注。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国试验机标准化技术委员会（SAC/TC122)归口。 本文件起草单位：中机试验装备股份有限公司、泉州市丰泽东海仪器硬度块厂、广州大学、沈阳天星
试验仪器股份有限公司、莱州华银试验仪器有限公司、中国计量科学研究院。
本文件主要起草人：张金伟、陈俊薪、徐忠根、张路明、吴春安、张峰、任霞。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
首次发布是两个独立的国家标准，GB2850—1981和GB3774—1983；在1992年和1993年，这两个独立的国家标准GB2850—1981和GB3774一1983分别修订为 GB/T2850—1992和GB/T3774—1993; 在2002年，与国际标准一致，将两个独立的国家标准GB/T2850一1992《标准洛氏硬度块》和 GB/T3774——1993《标准表面洛氏硬度块》合并为GB/T230.3—2002《金属洛氏硬度试验 第 3部分：标准硬度块（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)的标定》,2012年进行第三次修订；本次为第四次修订。
I GB/T 230.3—2022
引 言
GB/T230《金属材料洛氏硬度试验》旨在规范洛氏硬度的试验方法、试验仪器的检验及洛氏硬度块的标定，由三个部分构成。
第1部分：试验方法。 目的在于确定洛氏硬度试验需遵循的程序和方法。 第2部分：硬度计及压头的检验与校准。目的在于确定洛氏硬度计需满足的技术要求和检验、 校准方法。 一第3部分：标准硬度块的标定。目的在于确定洛氏标准硬度块需满足的技术要求和标定方法。
II GB/T230.3—2022
金属材料洛氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定
1范围
本文件规定了按GB/T230.2--2022对洛氏硬度计进行间接和日常检验所用标准硬度块（以下简称标准块的标定方法。
值得注意的是，碳化钨合金球压头被视为标准型洛氏硬度压头。仅在满足GB/T230.1一2018附录A要求的情况下方可使用钢球压头。
本文件适用于洛氏硬度标准硬度块的标定。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T230.1—2018 金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（ISO6508-1：2016，MOD) GB/T230.2一2022金属材料洛氏硬度试验第2部分：硬度计及压头的检验与校准
(ISO6508-2:2015,MOD)
JJG144标准测力仪
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4标准块的制造
4.1标准块应专门制造。应重视制造标准块所使用的工艺过程，以使标准块获得必要的均质性、组织稳定性和表面硬度的均匀性。 4.2每个标准块的厚度应不小于6mm。为将随着压痕数量增多而使硬度变化的影响降至最小，宜使用更厚的标准块。 4.3标准块应无磁性。如果采用钢制标准块，制造者宜确保标准块在制造工艺过程结束时（标定前)已经进行过退磁处理。 4.4标准块的表面平面度不应超过0.01mm，标准块的支承面应无凸起现象。标准块的平行度应小于或等于0.02mm/50mm。 4.5标准块的试验面和支承面不应有影响压痕测量的诸如凹痕、划痕、氧化皮等缺陷。试验面表面粗糙度参数Ra的最大允许值为0.0003mm；支承面表面粗糙度参数Ra最大允许值为0.0008mm，取样长度l=0.80mm（见GB/T3505—2009的3.1.9）。 4.6为能查验以后是否从标准块上去除任何材料，应在标准块上标注其标定时的厚度，准确到0.1mm，或
1 GB/T230.3—2022
应在其试验表面上做出鉴别标记。
5标准机和标准压头
5.1概述 5.1.1标准机和标准压头的校准和检验应在（23士5)℃的温度下进行。 5.1.2用于校准的仪器应溯源到国家基准。 5.2标准机 5.2.1标准机除应满足GB/T230.2一2022第4章中规定的一般要求外，还应满足5.2.2、5.2.3、5.2.4、 5.2.5和5.2.6的要求。 5.2.2应对标准机进行直接检验，检验周期不应超过12个月。直接检验包括以下方面的校准和检验：
a）试验力； b）压痕深度测量系统； c）试验循环时间；如果此项检测不可能实现，至少要检测力对时间的特性。
5.2.3试验力应用符合JJG144规定的0.03级或优于0.03级的标准测力仪进行检测，同时检测可逆性；也可采用具有相同准确度或优于该准确度的其他方法进行检测。
应可获得证据证明在进行过一次加卸载荷后，在1s～30s的周期内标准测力仪的输出变化不超过 0.1%。 5.2.4应测量每个试验力，试验力的最大允许误差：对于初试验力F。应为其标称值的士0.2%；对于总试验力F应为其标称值的士0.1%。 5.2.5在测量系统工作范围内采用95%的置信度时，测量系统分辨力应为0.1μm"，其扩展不确定度应小于0.2μm。 5.2.6试验循环时间应与第6章规定的试验循环时间一致，其误差的最大允许值为士0.5S。 5.3标准金刚石圆锥压头
5.3.1标准金刚石圆锥压头的几何形状和性能按如下规定进行标定：应在第一次使用前以及不超过 5年的周期进行几何形状的直接检测。应在第一次使用前以及不超过12个月的周期进行5.3.3规定的压头性能的检验。 5.3.2金刚石圆锥压头应至少在8个彼此等间隔的轴向截面（例如，8个横截面在0°、22.5°、45°、67.5°、 90°、112.5°、135°、157.5°处间隔大约22.5°）上进行测量，同时应满足以下要求。
a）锥角应在结合处附近进行测量。金刚石圆锥顶角的平均角度应为（120士0.1)，在每个测量轴
向截面内，顶角应为（120士0.17) b）在最小长度0.4mm内，邻近结合处的金刚石圆锥母线的直线度的平均偏差应不超过
0.0005mm。在每个测量截面内，偏差应不超过0.0007mm。 c）金刚石球面项端的半径应在结合处附近进行测量。顶端的平均半径应为（0.200士0.005）mm。
在每个测量截面内，半径应在(0.200士0.007)mm以内，同时相对于某一真实直径的局部偏差不应超过0.002mm。
注：金刚石圆锥压头的顶端通常不是真正的球面，其表面的半径通常会发生变化。根据金刚石相对于压头轴的结
晶取向，金刚石趋于更容易或更难在尖端抛光，从而在中心压头轴区域产生更加平坦或锋利的表面。通过测量不同宽度的多个测量窗，可以更好地评价金刚石顶端的球形度。测量窗由与压头轴线垂直的测量宽度界定。
1）ISO6508-3：2015原文中测量系统分辨力的指标前带有“士”号，本文件将其删除。 2 GB/T230.3—2022
例如，可以评估下列测量窗：
距压头轴线土80μm之间；距压头轴线土60μm之间；距压头轴线土40μm之间。 圆锥体和球头的表面应沿切向平滑过渡。球面顶端和金刚石锥体过渡的位置将根据球头半径和锥角的大小而变化。理想情况下，完美的压头几何形状结合点位于距垂直于压头轴线方向 100μm处。为了避免在测量尖端半径和锥角时包含过渡区域，应忽略金刚石表面90μm到 110μm之间的部分。
d)
e) 金刚石锥体轴线与压头支架（垂直于支撑面)轴线的倾斜角应在0.3°之内。 5.3.3标准金刚石圆锥压头的性能应通过与符合附录C要求的参考金刚石压头进行比较试验加以验证。 标准金刚石圆锥压头可用于常规或（和)表面洛氏金刚石硬度标尺。用于验证试验的标准块应符合第3章的要求，并在表1、表2、表3或表4中给出的硬度值进行验证。试验应按照GB/T230.1一2018进行。
注：表2内给出的备用硬度水平用于已按其他国际标准标定过的压头。相信按表1或表2进行的标定将获得等效
结果。 对于每个标准块，用待标定的标准金刚石圆锥压头压出3个压痕取得的平均硬度值与用一个基准
金刚石圆锥压头取得的3个压痕的平均硬度值相差应不大于士0.4洛氏单位。采用待检验的标定金刚石圆锥压头来制作的压痕和采用基准金刚石压头来制作的压痕宜是一一相邻的。
表1月 用于标定常规和表面洛氏标准块（A、C、D和N标尺）的硬度水平标尺
范围 20~26 52~58 40~46 88~94
标称硬度值
HRC HRC HR45N HR15N
23 55 43 91
表2用于标定常规和表面洛氏标准块（A、C、D和N标尺)压头的备用硬度水平
标称硬度值
标尺 HRC HRC HR30N HR15N
范围 22~28 60~65 60~69 88~94
25 63 64 91
表3 用于标定只有常规洛氏标准块（A、C和D标尺）压头的硬度水平
标尺 HRC HRC HRC HRA
范围 22~28 42~50 60~65 78~84
标称硬度值
25 45 63 81
3 GB/T 230.3-2022
表4用于标定只有表面洛氏标准块(N标尺)压头的硬度水平
标尺 HR15N HR30N HR30N HR45N
标称硬度值
范围 88~94 60~69 42~50 22~29
91 64 46 25
5.4 标准球压头 5.4.1 标准碳化钨合金球的更换周期不应超过12个月。 5.4.27 标定碳化钨合金球应满足GB/T230.2一2022的要求，此外球直径的允差还应满足以下要求：
土0.002mm（适用于直径为1.5875mm的球）；士0.003mm（适用于直径为3.175mm的球）。
6标定程序
6.1标准块应在（23士5)℃温度范围内，按GB/T230.1--2018规定的一般试验方法，使用第5章描述的标准机进行标定。
在标定期间，温度的波动不宜超过1℃。 6.2压头接近标准块表面时的速度不应超过1mm/s。
对无阻尼系统，压头接近标准块表面时的速度不宜超过0.3mm/s。 6.3使压头与标准块试验面接触，然后施加初试验力F。，加载时应无冲击、振动、摆动或过载。初试验力F。的施加时间T.不应超过2s。
如公式(1)所示，初试验力F。的时间T。应等于(3士1)s：
T,= T./2 + Tpm=(3 ± 1)s
(1)
式中： T, 初试验力时间； T. 一初试验力施加时间； Tm——在测量初始压痕深度之前的初试验力保持时间。 对于可以在1-s(T.)内施加初试验力的试验机，T，近似等于Tm。
6.4使测量系统处于其基准位置，在无冲击、振动、摆动或过载前提下，施加主试验F，。对常规洛氏标尺试验，在7s内施加主试验F1。对所有HRN和HRTW表面洛氏标尺，在≤4s内施加主试验力 F，。在形成压痕的最后阶段（大约在0.8F～0.99F范围之内），压入速度宜在0.015mm/s～0.04mm/s 之间。 6.5总试验力F的保持时间应等于(5士1)s。 6.6在卸除主试验力F，且恢复到初试验力F。后（4士1)s读取最后读数。
7压痕数目
在每个标准块的整个试验面上应均匀分布地压出至少5个压痕。测得硬度值的算术平均值即标
4