ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

 

ГОСТ 8.398-80

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

 

 

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам

ИСПОЛНИТЕЛИ

О.М. Кочин (руководитель темы), С.П. Барабонов, В.И. Козлов

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

Член Госстандарта Л.К. Исаев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 августа 1980 г. № 4479

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 августа 1980 г. № 4479 срок введения установлен

с 01.07 1981 г.

Настоящий стандарт распространяется на приборы для измерения твердости - твердомеры Бринелля (ТБ), Виккерса (ТВ), Роквелла (ТР) и Супер-Роквелла (TCP), а также комбинированные и универсальные стационарные твердомеры, соответствующие ГОСТ 23677-79, и переносные, соответствующие ГОСТ 9030-75, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

Стандарт полностью соответствует рекомендациям СЭВ PC 28-74, PC 293-74, PC 294-74, рекомендациям ИСО Р 146-68, Р 156-67, Р 716-68, рекомендациям МОЗМ № 37, 38, 39.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

1.1. При проведении поверки следует выполнять операции и применять средства поверки, указанные в таблице.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Примечания:

1. Допускается применять другие средства поверки с аналогичными нормативно-техническими характеристиками.

2. При замене шариков прибора на шарик из группы, не входящей в его комплект, при ремонте и эксплуатации проводится поверка по пп. 3.4.2; 3.4.3; 3.6.2.

3. После ремонта оптического измерительного устройства проводят его поверку по пп. 3.4.4 и 3.5.2.

Оптическое измерительное устройство твердомеров, не имеющих встроенной оптической системы, может быть поверено в лаборатории линейных измерений, на них выдают свидетельство о поверке.

4. При эксплуатации прибора поверку по п. 3.4.6 проводят не реже одного раза в год, а также при внеочередной поверке. В этом случае допускается не проводить поверку по пп. 3.4 и 3.4.5.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

2.1. Стационарные приборы поверяют на месте эксплуатации. Переносные приборы поверяют в лаборатории соответствующей метрологической службы.

2.2. Поверяемые приборы должны быть установлены на столах, обеспечивающих защиту прибора от воздействия вибраций, передаваемых через стены и пол здания. Электрические приборы должны быть заземлены.

2.3. Температура воздуха в помещении - от 15 до 28 °С. Относительная влажность воздуха в помещении - 65 ± 15 %.

2.4. Поверхность рабочего стола и посадочная часть винта должны быть чистыми, поверхности рабочего стола и рабочей части наконечника должны быть обезжирены.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

3.1. Внешний осмотр

3.1.1. Поверяемый прибор должен быть укомплектован по ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75.

3.1.2. Все части прибора и его принадлежности не должны иметь коррозии и следов каких-либо механических повреждений. Окраска прибора должна быть равномерной, без пропусков, подтеков и отслоений.

3.2. Проверка взаимодействия частей прибора

3.2.1. Плоскость рабочего стола должна быть горизонтальна по показаниям брускового уровня, установленного в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Отклонение от горизонтальности не должно превышать 6 наименьших делений уровня.

3.2.2. При вращении маховика подъемный винт должен опускаться и подниматься плавно, без рывков, заеданий и не должен иметь радиальных люфтов.

3.2.3. Нагрузку к наконечнику следует прикладывать плавно, без рывков и заеданий.

3.3. Проверка несовпадения оси рабочего стола прибора с осью наконечника

3.3.1. Проверку несовпадения оси рабочего стола прибора типа ТБ проводят на мягкой образцовой мере твердости (НВ 100 ± 25). Шариковый наконечник заменяют стальным конусом с углом при вершине 90°. Меру твердости, лежащую на рабочем столе, прижимают подъемным винтом к конусу и наносят отпечатки. При нанесении каждого последующего отпечатка рабочий стол с мерой поворачивают. Диаметр окружности, образованной центрами отпечатков, измеряют при помощи микроскопа типа ММИ-2.

Несовпадение оси рабочего стола с осью наконечника, равное половине измеренного диаметра, не должно превышать 0,4 мм.

3.3.2. Проверку несовпадения оси рабочего стола прибора типа ТР (TCP) проводят на образцовой мере твердости типа МТР (МТСР). К алмазному наконечнику прикладывают предварительную нагрузку и наносят отпечатки. При нанесении каждого последующего отпечатка рабочий стол с мерой поворачивают. Диаметр окружности, образованной центрами отпечатков, измеряют при помощи микроскопа типа ММИ-2.

Несовпадение оси рабочего стола с осью наконечника не должно превышать 0,3 мм.

3.3.3. Проверку несовпадения оси рабочего стола прибора типа ТВ проводят на образцовой мере твердости типа МТБ. Наконечником прибора под действием наименьшей нагрузки на меру наносят отпечаток, каждый раз поворачивая рабочий стол. Диаметр окружности, образованной центрами отпечатков, измеряют при помощи микроскопа типа ММИ-2.

Несовпадение оси рабочего стола с осью наконечника не должно превышать 0,2 мм.

3.4. Определение метрологических параметров твердомеров типа ТБ

3.4.1. Внешний осмотр шарика

На поверхности шарика не должно быть вмятин, царапин, коррозии и других механических повреждений.

3.4.2. Измерение диаметра шарика

Диаметр шарика измеряют в трех направлениях, соответствующих направлениям осей трехмерной прямоугольной системы координат. Отклонение результатов измерений в каждом направлении и отклонение среднего арифметического этих результатов от номинального диаметра должны соответствовать ГОСТ 3722-60 для шариков группы В - степени точности 1.

3.4.3. Определение твердости шарика

Твердость шарика определяют выборочно для двух шариков из группы, содержащей до 10 шт., и 5 % (но не менее 2 шт.) из группы большей численности. Все шарики группы берут из одной заводской партии. Всю группу признают годной, если твердость каждого шарика не менее 850 HV 10, т.е. средняя диагональ отпечатков пирамиды не превышает следующих значений:

0,143 мм -  для шариков диаметром   2,5 мм;

0,145 мм     »          »               »            5 мм;

0,146 мм     »          »               »            10 мм.

Шарики с нанесенными отпечатками к эксплуатации не допускают.

3.4.4. Поверка оптического измерительного устройства

3.4.4.1. Определение погрешности миллиметровых делений шкалы.

Для определения погрешности оптического микроскопа с ценой деления не более 0,05 мм под окулярную шкалу устанавливают объект-микрометр так, чтобы начальный штрих его шкалы совпал с начальным штрихом поверяемого миллиметрового деления окулярной шкалы микроскопа. Несовпадение между конечным штрихом поверяемого миллиметрового деления окулярной шкалы и конечным штрихом объект-микрометра оценивают на глаз по объект-микрометру. Действительные длины миллиметровых делений окулярной шкалы микроскопа определяют в интервалах 0 - 1; 2 - 3; 3 - 4; 5 - 6 мм. Микроскоп устанавливают на штативе над координатным столиком.

Для определения погрешности проекционного устройства на предметный столик прибора помещают объект-микрометр так, чтобы изображение начального штриха совпало с начальным штрихом шкалы экрана, соответствующего поверяемому миллиметровому делению. Несовпадение между конечным штрихом поверяемого деления шкалы экрана и изображением конечного штриха шкалы объект-микрометра определяют измерительной микрометрической головкой прибора, предварительно проверив положение нулевой отметки микрометрического винта. Длины делений шкалы экрана определяют в интервалах 0 - 1; 2 - 3; 3 - 4; 5 - 6 мм. Если экран состоит из двух подвижных половин, оцифрованных в противоположном направлении, то измеряют длины делений в интервалах 3 - 2; 1 - 0 правой половины экрана.

Погрешность миллиметрового деления шкалы не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75.

3.4.4.2. Определение погрешности длины шкалы

Для определения погрешности измерительного микроскопа под микроскоп помещают штриховую меру так, чтобы конечный штрих окулярной шкалы микроскопа был совмещен с одним из штрихов меры, а начальный штрих окулярной шкалы оказался внутри первого миллиметра штриховой меры, разделенного на десятые доли миллиметра. Несовпадение между начальным штрихом поверяемой окулярной шкалы микроскопа и ближайшим штрихом штриховой меры оценивают на глаз. Микроскоп устанавливают на штативе над координатным столиком.

Для определения погрешности проекционного устройства на рабочий стол прибора помещают штриховую меру так, чтобы изображение начального штриха штриховой меры совпало с начальным (крайним левым) штрихом шкалы экрана. Несовпадение между конечным (крайним правым) штрихом шкалы экрана и ближайшим штрихом штриховой меры должно быть определено измерительной микрометрической головкой прибора. Если экран состоит из двух подвижных половин, то до начала измерений должны быть совмещены нулевые отметки обеих половин и проверена правильность положения нулевой отметки измерительной микрометрической головки.

Погрешность полной длины шкалы не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75.

3.4.4.3. Определение цены деления

Цену деления измерительного микроскопа с окулярным винтовым микрометром с ценой деления не более 0,01 мм определяют в начале, середине и конце диапазона измерений. Проводят пять измерений длины шкалы объект-микрометра в делениях окуляр-микрометра. Цену деления определяют как отношение длины шкалы объект-микрометра к среднему арифметическому пяти измерений длины шкалы объект-микрометра в делениях окуляр-микрометра.

3.4.5. Определение относительной погрешности прибора по нагрузкам

Относительную погрешность прибора по нагрузкам определяют образцовыми динамометрами: ДОС-0,1 при нагрузках 153; 613 Н (15,6; 62,5 кгс) и ДОС-3 при нагрузках 1839; 2452; 7357; 9810; 29430 Н (187,5; 250; 750; 1000; 3000 кгс) в последовательности, приведенной ниже:

снимают наконечник с прибора;

устанавливают образцовый динамометр на рабочем столе прибора;

устанавливают отсчетное устройство динамометра в положение, принятое за нуль;

три раза нагружают динамометр максимальной нагрузкой, развиваемой прибором;

разгружают динамометр и устанавливают его отсчетное устройство на нуль. Невозврат стрелки в положение нуль не должен превышать 0,5 наименьшего деления шкалы;

нагружают динамометр три раза для каждой нагрузки. С индикатора динамометра снимают показания l₁, l₂, l₃ и вычисляют среднее арифметическое значение l в делениях шкалы;

относительную погрешность прибора по нагрузкам δ в процентах вычисляют по формуле

где L - показание индикатора динамометра, взятое из его свидетельства для поверяемой нагрузки, в делениях шкалы;

L₀ - показание индикатора ненагруженного динамометра, принятое за нуль, в делениях шкалы.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Относительная погрешность прибора по нагрузкам не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75.

3.4.6. Определение относительной погрешности прибора по твердости

Для определения погрешности образцовую меру выбирают в зависимости от применяемых в приборе шариков и нагрузок. На образцовую меру наносят пять отпечатков, располагая их равномерно по всей рабочей поверхности меры. При нагрузках 9810 и 29430 Н (1000 и 3000 кгс) допускается наносить на меры по три отпечатка. Измерение диаметров отпечатков проводят в двух взаимно перпендикулярных направлениях при помощи измерительного устройства поверяемого прибора. Если разность диаметров отпечатков не превышает 2 % от наименьшего диаметра, вычисляют среднее значение диаметра, по которому находят твердость. Если разность диаметров превышает 2 %, то взамен этого отпечатка наносят новый. По средним значениям диаметров пяти отпечатков вычисляют среднее арифметическое значение, по которому находят твердость по ГОСТ 9012-59.

Абсолютную погрешность прибора в единицах Бринелля вычисляют как разность между найденным значением твердости и значением твердости, указанным на образцовой мере.

Относительную погрешность прибора вычисляют как отношение абсолютной погрешности прибора к значению твердости образцовой меры в процентах.

Относительная погрешность прибора не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75.

3.5. Определение метрологических параметров твердомеров типа ТВ

3.5.1. Внешний осмотр алмазного наконечника

Внешний осмотр алмазного наконечника проводят при помощи микроскопа в отраженном свете.

Для осмотра рабочей части поверхности алмаза, прилегающей к его вершине, наконечник устанавливают вершиной вверх так, чтобы ось наконечника была продолжением оптической оси микроскопа. Микроскоп фокусируют вначале на вершину алмаза, затем, медленно меняя фокусировку, осматривают прилегающую к ней поверхность алмаза.

Рабочая часть наконечника не должна иметь рисок, трещин, сколов и других дефектов.

3.5.2. Поверка оптического измерительного устройства

3.5.2.1. Определение погрешности измерительного устройства Погрешность проекционного измерительного устройства, предназначенного для измерения диагонали отпечатка размером более 0,2 мм, определяют при помощи образцовой шкалы. Образцовую шкалу помещают на рабочий стол так, чтобы изображение начального штриха совпало с начальным штрихом шкалы экрана, соответствующим поверяемому миллиметровому делению. Несовпадение между конечным штрихом поверяемого деления шкалы экрана и изображением конечного штриха соответствующего деления образцовой шкалы определяют при помощи измерительной микрометрической головки прибора. Длины делений шкалы экрана определяют в интервалах 0 - 1, 2 - 3, 3 - 4, 5 - 6. Если экран состоит из двух подвижных половин, оцифрованных в противоположном направлении, то измеряют длины делений в интервалах 3 - 2, 1 - 0 мм правой половины экрана.

Для определения погрешности проекционного измерительного устройства, предназначенного для измерения диагонали отпечатка размером до 0,2 мм, на рабочий стол прибора помещают образцовую меру так, чтобы изображение начального штриха совпало с начальным штрихом шкалы экрана. Несовпадение между делением шкалы экрана и изображением штриха образцовой шкалы определяют при помощи измерительной микрометрической головки прибора.

Погрешность измерительного устройства не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 23677-79.

3.5.2.2. Определение цены деления

Цену деления измерительного микроскопа с окулярным винтовым микрометром определяют при помощи объект-микрометра, который устанавливают на рабочий стол прибора так, чтобы в поле зрения измерительного устройства попало наибольшее число делений. Проводят измерение трех интервалов объект-микрометра. Интервал измеряют пять раз, каждое измерение интервала включает шесть совмещений штриха окуляра с первым штрихом и шесть совмещений с последним штрихом измеряемого интервала. По разности отсчетов устанавливают число делений на шкале измерительного устройства, заключенных между первым и последним штрихами измеряемого интервала объект-микрометра и рассчитывают цену деления измерительного устройства. Среднее арифметическое трех значений, полученных при поверке трех интервалов объект-микрометра, является ценой деления шкалы измерительного устройства.

3.5.3. Определение относительной погрешности прибора по нагрузкам

Относительную погрешность прибора по нагрузкам определяют аналогично п. 3.4.5 при помощи образцовых динамометров: ДОС-0,05 при нагрузках 49,0; 98,1 Н (5,10 кгс) и ДОС-0,1 при нагрузках 98,1; 196,2; 294,3; 490,5; 981,0 Н (10; 20; 30; 50 и 100 кгс).

Относительная погрешность прибора по нагрузкам не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.5.4. Определение относительной погрешности прибора по твердости

При определении относительной погрешности образцовые меры твердости выбирают в зависимости от развиваемых прибором нагрузок.

На образцовую меру наносят пять отпечатков, располагая их равномерно по всей поверхности меры. Измерение диагоналей отпечатков проводят при помощи измерительного устройства поверяемого прибора. Если разность диагоналей отпечатков не превышает 2 % от наименьшей из них, вычисляют среднее значение диагонали, по которому находят твердость. Если разность диагоналей превышает 2 %, то наносят новый отпечаток. По средним значениям диагоналей пяти отпечатков вычисляют среднее арифметическое, по которому определяют твердость по ГОСТ 2999-75.

Абсолютную погрешность прибора в единицах шкалы Виккерса вычисляют как разность между найденным значением твердости и значением твердости, указанным на образцовой мере.

Относительную погрешность прибора вычисляют как отношение абсолютной погрешности прибора к значению твердости образцовой меры в процентах.

Относительная погрешность прибора не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75.

3.6. Определение метрологических параметров твердомеров типов ТР и TCP

3.6.1. Внешний осмотр шарика

Внешний осмотр шарика проводят при помощи лупы с пятикратным увеличением. На поверхности шарика не должно быть вмятин, царапин, коррозии и других механических повреждений.

Внешний осмотр алмазного наконечника проводят аналогично п. 3.5.1. Рабочая часть наконечника не должна иметь рисок, трещин, сколов и других дефектов.

3.6.2. Определение твердости шарика

Порядок отбора шарика по твердости - по п. 3.4.3. При этом всю группу шариков признают годной, если средняя длина диагонали отпечатка пирамиды не превышает 0,141 мм.

Шарики с нанесенными отпечатками к эксплуатации не допускают.

3.6.3. Определение относительной погрешности прибора по нагрузкам

Относительную погрешность определяют при помощи образцовых динамометров: ДОС-0,05 для твердомеров типа TCP и ДОС-0,05, ДОС-0,2 для твердомеров типа ТР.

Порядок определения погрешности - по п. 3.4.5. Относительная погрешность прибора по нагрузкам не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75.

3.6.4. Определение абсолютной погрешности прибора по твердости

Абсолютную погрешность определяют по образцовым мерам твердости типа МТР (комплект из пяти мер по ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75) - для твердомеров типа ТР и типа МТСР (комплект из шести мер по ГОСТ 23677-79) - для твердомеров типа TCP.

На образцовую меру наносят один или два отпечатка для плотного прилегания к рабочему столу. Затем наносят пять отпечатков по всей рабочей поверхности меры и измеряют твердость.

Абсолютную погрешность прибора определяют как разность между значением среднего арифметического результатов пяти измерений и значением твердости, указанным на образцовой мере, которая не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 23677-79 и ГОСТ 9030-75.

4. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

4.1. Положительные результаты первичной поверки приборов для измерения твердости оформляют отметкой в паспорте.

4.2. На приборы для измерения твердости, признанные годными при государственной поверке, выдают свидетельство установленной формы с указанием номера алмазного наконечника, с которым проведена поверка.

4.3. Результаты периодической ведомственной поверки оформляют отметкой в паспорте.

4.4. Результаты поверки прибора заносят в протокол, форма которого приведена в обязательном приложении.

4.5. Приборы для измерения твердости, не удовлетворяющие требованиям настоящего стандарта, к выпуску и применению не допускают.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Обязательное

 

СОДЕРЖАНИЕ