ICS 77.040.10 H 22
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T17394.1—2014
代替GB/T17394—1998
金属材料 里氏硬度试验
第1部分：试验方法
Metallic materials--Leeb hardness test-
Part 1:Test method
2015-09-01实施
2014-12-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布中国国家标准化管理委员会 GB/T17394.1—2014
前言
GB/T17394《金属材料 +里氏硬度试验》分为如下四个部分：
第1部分：试验方法；第2部分：硬度计的检验与校准；
第3部分：标准硬度块的标定；第4部分：硬度值换算表。
-
本部分为GB/T17394的第1部分。 本部分按照GB/T1.1-一2009给出的规则起草，本部分代替GB/T17394-1998《金属里氏硬度试验方法》，与GB/T173941998相比，主要技术
变化如下：
保留原独立国家标准顺序号GB/T17394不变，在《金属材料里氏硬度试验》总名称下，作为 GB/T17394的第1部分；修改了标准名称；第1章增加了带有S、E、D十15和DL型四种冲击装置的里氏硬度计；第5章增加了对测试仪器的具体要求；增加了第8章试验结果的测量不确定度；增加了资料性附录A里氏硬度计结构及测量操作； -增加了规范性附录B使用者对硬度计的日常检查；增加了资料性附录C里氏硬度试验结果的测量不确定度。
本部分由中国钢铁工业协会提出。 本部分由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本部分起草单位：钢铁研究总院、冶金工业信息标准研究院。 本部分主要起草人：高怡斐、董莉。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T17394—1998。
I GB/T17394.1—2014
金属材料 里氏硬度试验
第1部分：试验方法
1范围
GB/T17394的本部分规定了使用带有D、DC、S、E、D+15、DL、C和G型冲击装置的硬度计来测定金属材料里氏硬度的试验原理、测试仪器、试样、试验程序、试验结果的测量不确定度、试验报告。
本部分适用于带有D、DC、S、E、D十15、DL、C和G型冲击装置的里氏硬度计见表1。
表1带有D、DC、S、E、D+15、DL、C和G型冲击装置的里氏硬度计的适用范围
不同类型冲击体参数 E
符号 说明 HL里氏硬度 HLD HLDC HLS HLE HLDL HLD+15 HLC HLG
D
DC
DL
D+15
G
S
C
300HLD 300HLDC 400HLS 3COHLE 560HLDL 330HLD+15 350HLC 300HLG ~890HLD 890HLDC 92CHLS ~S20HLE ~950HLDL ～890HLD+15 ～960HLC ～750HLG
适用范围
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T17394.2 金属材料 重氏硬度试验 第2部分：硬度计的检验与校准 GB/T17394.3 金属材料 重氏硬度试验 第3部分：标准硬度块的标定 GB/T17394.4 金属材料 里氏硬度试验 第4部分：硬度值换算表
3试验原理
里氏硬度试验方法是一种动态硬度试验法，用规定质量的冲击体在弹簧力作用下以一定速度垂直冲击试样表面，以冲击体在距试样表面1mm处的回弹速度（ur）与冲击速度（ua）的比值来表示材料的里氏硬度。
里氏硬度HL按式(1)计算：
HL=1 000 UR
(1)
UA
式中： UR 回弹速度，单位为米每秒（m/s）； VA 冲击速度，单位为米每秒（m/s）。
4符号和说明
里氏硬度值后面是符号“HL”，符号带有一个或多个表示冲击体类型的后缀字符。
1 GB/T 17394.1—2014
示例： 570HLD表示按重力方向使用类型D的冲击体测量的里氏硬度HL。使用不同类型的冲击体将会给出不同的硬度
值。如果按其他方向进行测试，测定的硬度值将会产生偏差，这种情况下，需要根据制造商提供的信息进行修正。经过修正后的硬度值应作为里氏硬度的测量结果。
5测试仪器
5.1里氏硬度计
里氏硬度计（参见附录A)应符合GB/T17394.2的规定。 5.2支承环
支承环应牢固安装到冲击装置的底部。除了DL类型的冲击装置，支承面应带有橡胶涂层，防止测试过程中冲击装置出现移动。
注：宜定期检查支承环，以防止支承环的磨损影响读数。特别是支承环的底面需要进行目测检查，沉淀物和尘土需
要清除。橡胶涂层磨损后需更换新的支承环，DL类型冲击装置除外（该类型没有橡胶涂层）。
6试样
6.1表面形状 6.1.1支承环应与测试位置的表面轮廊相匹配。冲击速度矢量应垂直于要测试的局部表面区域，
注：这可能需要选择合适的仪器或试件工装卡具。 6.1.2可以在曲面试样的表面上（凹面或凸面)进行测试，但需使用与曲面相匹配的支承环。对于G型冲击装置，测试位置的曲率半径应不小于50mm；对于其他型式的冲击装置，曲率半径应不小于 30mm。 6.2厚度和质量
宜根据试件的刚度（通常由局部厚度决定）以及试件的质量选择冲击装置型式与其相适应的硬度计。试件的质量小于试验允许的最小质量，或者试件的质量足够大但局部厚度小于试验允许的最小厚度（见表2)能够影响到试验结果时，需要根据仪器使用说明书对试件进行刚性支承和（或）耦合到牢固的支承物上进行试验。
注1：如果不能提供足够的支承和耦合，将会出现不正确的测试结果。 注2：耦合指的是这样一种方式：试件与更重的支承物进行牢固连接，且试件不会出现应力或应变。比如，试件表面
和重的支承物之间可以施加粘性薄膜。这种组合提供了更大的质量，可以阻止冲击体受到撞击。 注3：对于一些几何形状特殊的试件，例如薄板或管子表面，当试件的厚度小于表2中给出的最小厚度时，需要对测
试位置提供额外的支承以便进行测试。例如在管子上，对支承的要求可以表示为管子直径D与管子壁厚。 之间的比例，作为试样刚度的一种测量。如果不能施加支承，则需根据D/s来确定测量值的修正系数。
表2试样的质量和厚度要求
最小厚度(未耦合)
最小质量 5 kg 15 kg 1.5 kg
冲击设备类型 D,DC,DL, D+15,S,E
最小厚度（耦合）
25 mm 70 mm 10 mm
3 mm 10 mm 1 mm
G c
2 GB/T 17394.1—2014
6.3表面处理
试验表面需要精心处理，避免出现如下情况：在打磨过程中由于发热而造成硬度变化，或者在加工过程中由于加工硬化而造成硬度变化。任何涂层、氧化皮、污物或者其他表面不规则性都需要完全清除。表面不能有润滑剂。对于不同冲击装置，试件试验位置的表面粗糙度参数R。的最大值应符合表3 的规定。
表3 3推荐的试验表面粗糙度参数R，
硬度计冲击装置的型式 D,DC,DL,D+15,S,E
试验表面粗糙度参数R。的最大允许值
2.0 μm 7.0 μm 0.4 μm
G c
注：如果试验表面太粗糙，将会出现不正确的试验结果。宜对试验表面进行加工和抛光，以达到表3的要求。
7试验程序
7.1每天首次试验前都需要按附录B对所使用的硬度计进行日常检查。 7.2试验时的环境温度宜为10℃～35℃范围内，不在此范围内的应在试验报告中注明。
注：被试材料和硬度计二者的温度相差太大可能会影响到试验结果，因此宜保证二者的温差不会对硬度试验结果
产生不利影响。
7.3试件的试验位置出现的磁场或电磁场会影响里氏硬度试验结果，应避免试验位置出现磁场或电磁场。 7.4试验过程中试件和冲击装置之间不能产生相对运动。必要时应使用设计合理的固定夹具。试件的试验面和支承表面应清洁无污物（氧化皮、润滑剂、尘土等）。 7.5两压痕中心和试件边缘之间的距离应允许在试件上安放整个支承环。对于G型冲击装置的硬度计，任何情况下，冲头冲击点与试件边缘的距离都不应小于10mm；对于D、DC、DL、D十15、C、S和E型冲击装置，该距离不应小于5mm。 7.6两个相邻压痕中心之间的距离至少应为压痕直径的三倍。表4给出了不同型式冲击装置在不同硬度范围下的典型压痕直径。
表4不同硬度材料的典型压痕直径
直径大约数
冲击设备类型 D DC DL
高硬度 ~840 HLD ~840 HLD 0.35 mm ～925HLDL 0.35 mm
压痕对应值 0.35 mm
压痕对应值 0.45 mm 0.45 mm
低硬度 ~570 HLD ~570 HLD ~760 HLDL 0.54 mm
压痕对应值 0.54 mm 0.54 mm
中间硬度 ~760HLD ~760HLD ~880HLDL 0.45 mm
3 GB/T17394.1—2014
表4（续）
冲击设备类型 D+15 s E G c
直径大约数
压痕对应值
压痕对应值
低硬度 ~585 HLD+15 0.54 mm 610HLS
中间硬度 ~765 HLD+15 0.45mm ~800 HLS
高硬度 ~845 HLD+15 0.35 mm 875 HLS
压痕对应值
0.54 mm
0.45 mm
0.35 mm
~540HLE 0.54 mm ~535 HLG 1.03 mm ~635 HLC
~725 HLE 0.45 mm ~710 HLG 0.9 mm ~820HLC 0.32mm
~805HLE 0.35 mm
0.3 mm
～900 HLC
0.38 mm
不在典型应用范围内。
7.7试验前应对硬度计进行正确设置。试验时，先向下推动加载套锁住冲击体，一只手握住线圈部件将冲击装置支承环紧压在试件表面上，用另一只手的食指按动冲击装置上部的释放按钮进行硬度测量，并通过指示装置读取所设定的相应硬度值。与重力方向的偏差超过5°时会造成测量误差。 7.8为测定里氏硬度，试验应至少进行三次，并计算其算术平均值。如果硬度值相互之差超过20HL：应增加试验次数，并计算算术平均值。
试验结果的测量不确定度
8
试验结果的测量不确定度取决于各种不确定度来源。这些不确定度可以分成两类：
来源于：量氏硬度计（包括直接检验时引人的测量值不确定度）以及标准硬度块的硬度均匀度：来源于：试验方法和试验条件的变化。
使用表3给出的硬度计与GB/T17394.2表5中的允许误差来估算硬度测量值的不确定度。 注：有时对测量值不确定度的每个来源进行量化是不可能的。但通过对多个试件测量值的数据分析，可以获得对
测量值不确定度的估算值。 对里氏硬度测量值的测量不确定度进行评定的示例参见附录C。
9试验报告
测试报告至少应包括下列内容： a) 执行本部分的标准编号，即GB/T17394.1一2014； b) 与试样有关的详细描述； c) 冲击装置的类型； d) 测试结果和单个基本读数值； e) 重要的测试细节，例如：耦合方式、试件上的试验位置、相对于重力方向的冲击方向等； f) 任何对测试结果有影响的情况； g) 如果不在10℃～35℃的范围内的试验温度。
4 GB/T17394.1—2014
附录A （资料性附录）
里氏硬度计冲击装置结构
里氏硬度计的冲击装置结构见图A.1和图A.2。
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12
11
10
说明：
一释放按钮； 2- 加载弹簧；
冲击体顶端球面冲头；线圈部件；
1-
8
9 10- 冲击体； 11- 安全卡盘
加载套； 4- 导线； 5- 小型支承环； 6- 大型支承环；
3-
12- 导管； 13 冲击弹簧。
试件；
7
图A.1冲击触发前的冲击装置示意图（冲击弹簧处于张力情况下）
5 GB/T17394.1—2014
V
说明： - 永磁体（N：北极、S：南极）；冲击体；
1
2- 3 -
冲击体顶端球面冲头； 4 - 感应线圈。
图A.2典型冲击体的示意图
LO