DIN EN ISO 6508-1:2016
Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод испытания (ISO 6508-1:2016); Немецкая версия EN ISO 6508-1:2016

Стандартный №

DIN EN ISO 6508-1:2016

Дата публикации

2016

Разместил

German Institute for Standardization

состояние

быть заменен

быть заменен

DIN EN ISO 6508-1 E:2016-03

Последняя версия

DIN EN ISO 6508-1:2024-04

заменять

DIN EN ISO 6508-1:2015

сфера применения

Обзор стандарта и его техническое развитие

EN ISO 6508-1:2016 — международный стандарт для определения твердости металлических материалов по Роквеллу. Этот стандарт заменяет издание 2015 года и содержит существенные технические изменения. Этот стандарт был совместно разработан техническими комитетами ISO/TC 164 «Механические испытания металлов» и ECISS/TC 101 «Методы испытаний стали» и был официально выпущен в феврале 2016 года.

Значительные изменения в развитии стандарта включают: уточнение того, что разрешено использовать только инденторы из карбида вольфрама; использование стальных шариков разрешено только при особых обстоятельствах, указанных в Приложении A; расширение области применения стандартных и поверхностных испытаний на твердость по Роквеллу; и уточнение методов оценки неопределенности измерений.

---

Принцип и метод испытания

Испытание твердости по Роквеллу основано на принципе измерения глубины отпечатка: индентор определенной формы и размера вдавливается в поверхность образца с двумя уровнями силы при заданных условиях. Сначала прикладывают начальную испытательную силу F₀ и измеряют начальную глубину проникновения. Затем прикладывают дополнительную испытательную силу F₁. Наконец, уменьшают силу до начальной испытательной силы и измеряют остаточную глубину проникновения h.

Значение твердости по Роквеллу рассчитывается следующим образом:

HR = N - h/S

Где N — константа (100 для алмазного индентора и 130 для шарикового индентора), а S — единица шкалы (0,002 мм для стандартного Роквелла и 0,001 мм для поверхностного Роквелла).

Шкала твердости	Тип индентора	Начальная сила F₀ (Н)	Общая испытательная сила F (Н)	Применимый диапазон
HRC	Алмазный конус	98,07	1471	20-70HRC
HRB	Шарик 1,5875 мм	98,07	980,7	20-100HRB
HRA	Алмазный конус	98,07	588,4	20-88HRA
HR15N	Алмазный конус	29,42	147,1	70-94HR15N

---

Требования к инструменту

Стандарт устанавливает четкие технические требования к твердомеру, индентору и индентору. class=instrument>standard block:

Требования к твердомеру

Он должен быть способен прилагать все испытательные усилия, указанные в таблицах 1 и 2, и соответствовать всем требованиям ISO 6508-2. Испытательное усилие должно прилагаться без ударов, вибрации или превышения допустимого значения, а точность значения усилия должна оставаться в указанном диапазоне.

Характеристики индентора

Алмазный индентор: угол конуса 120°, радиус верхней сферы 0,2 мм, должен быть сертифицирован для стандартного испытания твердости по Роквеллу и/или поверхностного испытания твердости по Роквеллу.

Шариковый индентор: изготовлен из сплава карбида вольфрама, диаметр 1,5875 мм или 3,175 мм, шероховатость поверхности Ra ≤ 0,025 мкм.

Калибровка стандартного блока

Стандартный блок должен соответствовать требованиям ISO 6508-3, с неровностью ≤ 0,8HRC (по шкале HRC), и обеспечивать прослеживаемые значения неопределенности.

---

Ключевые моменты процедуры испытания

Процедура испытания включает четыре этапа: подготовку образца, контроль среды испытания, ежедневный осмотр и формальное испытание:

Подготовка образца

Испытательная поверхность должна быть гладкой и ровной, без окалины и посторонних веществ, а также полностью без смазки (если иное не указано в стандарте на продукцию). Толщина образца должна быть не менее чем в 10 раз (алмазный индентор) или в 15 раз (шариковый индентор) больше остаточной глубины отпечатка.

Требования к окружающей среде

Температура в лаборатории должна быть 10-35 °C, избегая температурных градиентов. Если температура выходит за пределы этого диапазона, ее необходимо зафиксировать и указать в отчете.

Ежедневный осмотр

Ежедневный осмотр следует проводить перед началом испытаний каждый день, а для проверки работоспособности твердомера следует использовать стандартные блоки. Систематическая погрешность b и диапазон повторяемости r должны соответствовать требованиям Таблицы E.1:

Шкала	Диапазон твердости	Максимально допустимая погрешность	Максимальный диапазон повторяемости
HRC	20-70HRC	±1,5HRC	0,02(100-H̄) или 0,8HRC
HRB	45-100HRB	±3,0HRB	0,04(130-H̄) или 1,2HRB
HRA	60-85HRA	±1,5HRA	0,02(100-H̄) или 0,8HRA

Процедура испытания

1. Приложите начальную испытательную силу F₀ не более чем на 2 секунды.
2. Измерьте начальную глубину вдавливания (ручная установка прибора на ноль).
3. Приложите дополнительную испытательную силу F₁ в течение 1-8 секунд для стандартного метода Роквелла и ≤4 секунд для поверхностного метода Роквелла.
4. Удерживайте общую испытательную силу в течение 4±2 секунд.
5. Уберите дополнительную испытательную силу, удерживайте начальную испытательную силу в течение 2±1 секунды и считайте окончательную глубину вдавливания.
6. Рассчитать или напрямую считать значение твердости по Роквеллу

---

Анализ неопределенности измерений

В Приложении G к стандарту приведены подробные рекомендации по оценке неопределенности измерений с использованием двух подходов:

Метод M1: Учет коррекции систематической погрешности

Расширенная неопределенность Ucorr рассчитывается по следующей формуле:

Ucorr = 2 × √(uH² + ums² + uHTM²)

где uH — неопределенность повторяемости, ums — неопределенность разрешения, а uHTM — систематическая погрешность твердомера.

Метод M2: Использование максимально допустимой погрешности

Расширенная неопределенность U рассчитывается по следующей формуле:

U = 2 × √(uH² + ums²) + bE

где bE — максимально допустимое значение систематической погрешности.

Измеренный случай: тестовое значение HRC 60,5, разрешение 0,1HRC, систематическая погрешность -0,72HRC, стандартное отклонение повторяемости 0,17HRC, рассчитанная расширенная неопределенность Ucorr = 0,76HRC.

---

Обработка особых ситуаций испытаний

Коррекция испытаний криволинейных поверхностей

Испытания выпуклых цилиндрических поверхностей требуют коррекции в соответствии с Приложением C. Значение коррекции зависит от радиуса кривизны и значения твердости:

• Шкала HRC: значение коррекции 1,0HRC при радиусе кривизны 20 мм
• Шкала HRB: значение коррекции 3,0HRB при радиусе кривизны 30 мм

Испытание тонкой пластины (Приложение A)

Для тонких пластин толщиной ≤0,6 мм используйте шкалы HR30TSm и HR15TSm, стальной шариковый индентор и алмазную опору.

Управление нештатными ситуациями

Когда материал демонстрирует очевидное пластическое течение (ползучесть при вдавливании), время выдержки необходимо увеличить и отметить в отчете, например, «65 HRF/10 с».

---

Рекомендации по внедрению стандарта

Технические требования к лаборатории

Создайте полную цепочку прослеживаемости, проводите регулярную прямую и косвенную проверку, поддерживайте стабильные условия окружающей среды и установите процедуру оценки неопределенности измерений.

Требования к обучению персонала

Операторы должны пройти профессиональную подготовку для понимания принципов испытаний, работы прибора, источников неопределенности и критериев оценки результатов.

Меры контроля качества

Внедряйте процедуры ежедневной проверки, создавайте файлы оборудования, регулярно участвуйте в мероприятиях по проверке квалификации и ведите полные записи испытаний.

Тенденции технологического развития

Рабочая группа по твердости (CCM-WGH) Международного комитета мер и весов (CIPM) в настоящее время уточняет международное определение шкал твердости, что позволит в будущем проводить более точные международные сравнения и прослеживаемость.

---

Выводы и перспективы

Стандарт EN ISO 6508-1:2016 содержит полные технические спецификации для испытаний твердости по Роквеллу металлических материалов. Стандартизируя процедуры испытаний, требования к приборам и методы оценки неопределенности, он обеспечивает надежность и сопоставимость результатов испытаний. С развитием метрологических технологий испытания твердости будут двигаться в сторону более высокой точности, лучшей повторяемости и лучшей прослеживаемости.

При внедрении настоящего стандарта лаборатории должны сосредоточиться на оценке и контроле неопределенности измерений, создать комплексную систему обеспечения качества и внимательно следить за последними разработками в области международных стандартов.

DIN EN ISO 6508-1:2016 Ссылочный документ

• ASTM E18-16 Стандартные методы определения твердости металлических материалов по Роквеллу*， 2026-03-26 Обновление
• DIN EN ISO 18265:2014 Металлические материалы. Преобразование значений твердости (ISO 18265:2013); Немецкая версия EN ISO 18265:2013.
• DIN EN ISO 3738-1:2010 Твердые металлы. Испытание на твердость по Роквеллу (шкала А). Часть 1. Метод испытания (ISO 3738-1:1982); Немецкая версия EN ISO 3738-1:2010.
• DIN EN ISO 4498:2010 Материалы спеченные металлические, кроме твердых сплавов. Определение кажущейся твердости и микротвердости (ISO 4498:2010); Немецкая версия EN ISO 4498:2010.
• DIN EN ISO 6508-2:2015 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 2. Проверка и калибровка испытательных машин и инденторов (ISO 6508-2:2015); Немецкая версия EN ISO 6508-2:2015
• DIN EN ISO 6508-3:2015 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 3. Калибровка эталонных образцов (ISO 6508-3:2015); Немецкая версия EN ISO 6508-3:2015
• ISO 18265:2013 Металлические материалы.Преобразование значений твердости
• ISO 3738-1:1982 Твердые сплавы; твердость по Роквеллу (шкала А); Часть 1: Метод испытания
• ISO 4498:2010 Спеченные металлические материалы, кроме твердых металлов. Определение кажущейся твердости и микротвердости
• ISO 6508-2:2015 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 2. Проверка и калибровка испытательных машин и инденторов.
• ISO 6508-3:2015 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 3. Калибровка эталонных образцов
• ISO/IEC Guide 98-3:2008  Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения (GUM:1995).
• ISO/IEC Guide 99:2007 Международный словарь по метрологии - Основные и общие понятия и связанные с ними термины (VIM)

DIN EN ISO 6508-1:2016 История

• 2024 DIN EN ISO 6508-1:2024-04 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод испытания (ISO 6508-1:2023); Немецкая версия EN ISO 6508-1:2023
• 2024 DIN EN ISO 6508-1:2024 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод испытания (ISO 6508-1:2023)
• 2022 DIN EN ISO 6508-1:2022-12 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод испытания (ISO/DIS 6508-1:2022); Немецкая и английская версия prEN ISO 6508-1:2022 / Примечание: Дата выпуска 18 ноября 2022 г. *Предназначена для замены стандарта DIN EN ISO 6508-1 (2016-12).
• 2016 DIN EN ISO 6508-1:2016-12 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод испытания (ISO 6508-1:2016); Немецкая версия EN ISO 6508-1:2016 / Примечание. Заменяется стандартом DIN EN ISO 6508-1 (2022-12).
• 2016 DIN EN ISO 6508-1 E:2016-03 Испытание металлических материалов на твердость по Роквеллу. Часть 1. Методы испытаний (шкала A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) (проект)
• 2016 DIN EN ISO 6508-1:2016 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод испытания (ISO 6508-1:2016); Немецкая версия EN ISO 6508-1:2016
• 2015 DIN EN ISO 6508-1:2015 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод испытания (ISO 6508-1:2015); Немецкая версия EN ISO 6508-1:2015.
• 2006 DIN EN ISO 6508-1:2006 Металлические материалы. Испытание на твердость по Роквеллу. Часть 1. Метод испытаний (шкалы A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) (ISO 6508-1:2005); Английская версия DIN EN ISO 6508-1:2006-03
• 1999 DIN EN ISO 6508-1:1999-10 Металлические материалы — Испытание на твердость по Роквеллу — Часть 1: Методы испытаний (ИСО 6508-1:2016)
• 1970 DIN EN ISO 6508-1:1970

стандарты и спецификации