本文件规定了金属维氏硬度试验的原理、硬度计、试样、试验程序、结果的不确定度及试验报告。 本文件规定了按三个试验力范围测定金属材料维氏硬度的方法（见表1）。

ICS 77.040.10
cCS H 22
中华人民共和国国家标准
GB/T 4340.12024
代替GB/T4340.1—2009,部分代替GB/T9790—2021金属材料
维氏硬度试验
第 1部分：试验方法
Metallic materials_Vickers hardness test-Part 1:Test method
(ISO 6507-1:2023,MOD)
2024-05-28发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-12-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4符号和说明
硬度计
试验程序
9结果的不确定度
10试验报告．
附录A（规范性）试样最小厚度与试验力和硬度的关系附录B（规范性)在曲面上进行试验时使用的修正系数表附录C（规范性）测定金属及其他无机覆盖层的维氏硬度附录D（规范性）使用者对硬度计、对角线长度测量系统和压头的期间核查附录E（资料性)柯勒照明系统的调整：附录F（资料性）硬度值测量的不确定度附录G（资料性）维氏硬度测量的溯源性附录H（资料性）CCM-硬度工作组参考文献
GB/T4340.1—2024
GB/T 4340.1—2024
本文件按照GBT11一2020《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/T4340《金属材料维氏硬度试验》的第1部分。GB/T4340已经发布了以下部分：第1部分：试验方法；
一第2部分：硬度计的检验与校准；一第3部分：标准硬度块的标定：一第4部分：硬度值表。
本文件代替GB/T4340.1一2009《金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法》，部分代替GB/T9790一2021《金属材料金属及其他无机覆盖层的维氏和努氏显微硬度试验》。本文件以GB/T4340.1—2009为主，整合了GB/T9790—2021的部分内容。与GB/T4340.1—2009相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：更改了范围，增加本文件也适用于硬质合金、其他烧结碳化物、金属及其他无机覆盖层，将维氏硬度试验力值的下限扩展到0.009807N（见第1章，GB/T4340.1—2009的第1章）；一增加了针对不同的对角线长度测量范围相应压痕测量系统的分辨率要求（见表3）；一增加了硬质合金的试样厚度应至少为1mm（见7.3）；一增加了金属及其他无机覆盖层维氏硬度的测定（见7.6)；一增加了典型试验力HV0.001、HV0.002、HV0.003和HV0.005（见表4）；增加了期间核查（见8.3）；
更改了施力时间和最大力下的保持时间的目标值（见8.6，GB/T4340.1一2009的第7章）；一增加了相邻压痕的最小距离和任一压痕距离试样边缘的最小距离（见图2）；一增加了曲率修正和硬度转换方法的要求（见第10章）；-增加了规范性附录“测定金属及其他无机覆盖层的维氏硬度”（见附录C)；一更改了附录D为规范性附录，增加了对角线长度测量系统和压头的期间核查内容，增加了表D.1HV最大允许偏差百分比以及压头检查（见附录D,GB/T4340.1—2009的附录C)。本文件修改采用ISO6507一1:2023《金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法》。本文件与IS06507-1:2023的技术差异及其原因如下：用规范性引用的GB/T4340.2替换了IS06507-2：2018（见第6章、附录D），以适应我国的技术条件、增加可操作性；
增加了对JJG151的规范性引用（见6.1），以适应我国的技术条件、增加可操作性：一用规范性引用的GB/T4340.3替换了ISO6507-3（见附录D)，以适应我国的技术条件、增加可操作性。
本文件做了下列编辑性改动：
用资料性引用的GB/T21838.1替换了IS014577-1（见第1章、8.9、附录C)；用资料性引用的GB/T21838.2替换了ISO14577-2（见8.9）；用资料性引用的GB/T21838.3替换了ISO14577-3（见8.9）；用资料性引用的GB/T4340.4替换了ISO6507-4（见8.10）；-增加了对JJF1059.1的资料性引用（见第9章）；一用资料性引用的GB/T6462替换了ISO1463（见附录C)：Ⅲ
GB/T4340.1—2024
一用资料性引用的GB/T21838.4替换了ISO14577-4（见附录C)。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。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。
本文件起草单位：钢铁研究总院有限公司、江阴兴澄特种钢铁有限公司、浙江金洲管道工业有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司、上海尚材试验机有限公司、首钢集团有限公司、常州市联谊特种不锈钢管有限公司、浙江省特种设备科学研究院、青岛万汇遮阳用品有限公司、内蒙古君诚兴业管道有限责任公司、冶金工业信息标准研究院、重庆钢铁股份有限公司、国标(北京)检验认证有限公司、中国计量科学研究院。
本文件主要起草人：高怡斐、孟羽、钟雪泉、苏诚、侯晓东、卫志清、邱宇、陈丽敏、董莉、陈向俊、张军、郭凤勇、潘时松、张红菊、马亚鑫、侯慧宇、张明、史文华、张春芬、吴朝晖、许辉庭、陈玉枝、赵永锋、王晓宁。
本文件所代替文件的历次版本发布情况为：GB/T4340—1984、GB/T4340.1—1999、GB/T4340.1—2009;GB/T9790—1988、GB/T9790—2021。>
GB/T4340.1—2024
GB/T4340《金属材料维氏硬度试验》旨在规范金属材料维氏硬度试验方法、硬度计的检验与校准、标准硬度块的标定和硬度值等内容。GB/T4340由4个部分构成：
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：硬度值表。
本文件提供了维氏硬度的试验方法。V
1范围
金属材料维氏硬度试验
第1部分：试验方法
GB/T4340.1—2024
本文件规定了金属维氏硬度试验的原理、硬度计、试样、试验程序、结果的不确定度及试验报告。本文件规定了按三个试验力范围测定金属材料维氏硬度的方法（见表1）。表1试验力范围
试验力范围/N
F≥49.03
1.961≤F<49.03免费标准下载网bzxz
0. 009807≤F<1. 961
硬度符号
≥HV5
HV0.2～HVO. 001～试验名称
维氏硬度试验
小力值维氏硬度试验
显微维氏硬度试验
本文件规定维氏硬度压痕对角线的长度范围为0.020mm1.400mm。对于压痕对角线长度小于这个范围的，利用本方法测定维氏硬度会由于光学测量系统的局限和压头几何形状的不完美导致较大的不确定度。
本文件还规定了使用者对硬度计作日常检查的周期性检查方法。本文件适用于硬质合金、其他烧结碳化物，以及金属和其他无机覆盖层，包括铝基材上的电泳覆盖层、自催化涂层、喷涂涂层和阳极涂层。本文件适用于垂直于覆盖层表面的压痕测量和横截面的测量，前提是覆盖层的特性（光滑度、厚度等)允许准确读取压痕的对角线。本文件不适用于垂直于覆盖层表面进行测试时厚度小于0.030mm的涂层和测试覆盖层横截面时厚度小于0.100mm的涂层，GB/T21838.1能用于测定较小压痕的硬度。特殊材料或产品的维氏硬度试验在相关标准中规定。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/T4340.2金属材料维氏硬度试验第2部分：硬度计的校验与校准GB/T4340.2-2012,ISO 6507-2:2005,MOD)
GB/T4340.3金属材料维氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定(GB/T4340.3一2012，ISO6507-3:2005,MOD)
JJG151金属维氏硬度计检定规程3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。GB/T4340.1—2024
符号和说明
本文件所使用的符号和说明
符号和说明见表2。
表2符号和说明
两压痕对角线长度d,和d2的算术平均值，见图1试验力
试验力(kgD)
维氏覆度
压意表面机（品）
试验力(N)
压瘾表面积（mm*）
r/（aain号）
其中α取公称136°时，
维氏硬度0.189 1×
2Fsin号
金刚石压头顶部两相对面平均夹角（公称136°），见图1为了减小不确定度，维氏硬度计算可用压头的实际平均压头角度a注：标准重力加速度gn=9.80665m/s2，为从kgf转换成N的转换因子。维氏硬度值的表示
维氏硬度HV如下例所示。
5原理
一试验力的保持时间(20s），如果不在规定范围内（10s～15S
施加试验力的近似kgf等效值，其中（30kgf=294.2N
硬度符号
维氏硬度值
将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥金刚石压头用一定的试验力压入试样表面，保持一段时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度（见图1）。2
图1试验原理（压头的几何形状和维氏压痕）GB/T4340.1—2024
维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得的商，压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。
注1：正四棱锥压头的顶点与基底的中心对齐。注2：为便于应用，本文件已采纳国际计量委员会(CIPM)下的质量及相关量咨询委员会(CCM框架下的硬度工作组(CCM-WGH)定义的硬度试验参数。6硬度计
6.1一般要求
硬度计应符合GB/T4340.2和JJG151的规定，在要求的试验力范围内施加规定的试验力。6.2压头
压头应是具有方形基面的正四棱锥金刚石，并符合GB/T4340.2规定。6.3对角线测量系统
对角线长度测量系统应符合GB/T4340.2的相应要求。压痕测量系统宜能够将对角线放大到视场的25%～75%。很多物镜在视场边缘是非线性的。如果采用相机的对角线测量系统在设计时已经考虑了光学测量系统视场的限制，则该系统测量时可使用相机视场的100%。
对角线测量系统所需的分辨率取决于待测最小压痕的尺寸，并应满足表3的要求。在确定测量系统的分辨率时，应考虑显微光学系统的分辨率、测量标尺的数字分辨率以及适用时任何阶段移动的步长。
GB/T 4340.1—2024
对角线长度d
0.020≤d<0.080
0.080≤d≤1.400
7试样
7.1待测表面
表3测量系统的分辨率
测量系统的分辨率
d的0．5%
除非产品标准中另有规定，试样表面应平坦光滑，试验面上应无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂。试样表面的质量应保证压痕对角线长度的测量精度。对于硬质合金样品，试样表面层的去除厚度不应小于0.2mm
7.2试样制备
制备试样时应采取合适的表面加工方式，以避免过热或冷加工损伤表面或改变样品表面硬度由于显微维氏硬度压痕很浅，在制备试样时应采取特殊措施。推荐根据材料特性采用合适的机械抛光/电解抛光工艺制备试样。
7.3试样厚度
试样或试验层厚度应至少为压痕对角线长度的1.5倍，依附录A所述。试验后试样背面不应出现可见变形。
硬质合金的试样厚度应至少为1mm。注：压痕深度大约为对角线长度的1/7(0.143d)7.4曲面上的试验
对于在曲面试样上试验的结果，应使用附录B的表B.1～表B.6进行修正。7.5不稳试样的支承
对于小横截面或形状不规则的试样，宜使用类似金相的镶嵌专用支承台。支承材料宜充分支承试样，保证在加力过程中试样不发生移动，7.6金属及其他无机覆盖层
当测定金属及其他无机覆盖层的维氏硬度时，应按照附录C规定的附加步骤和要求进行。8试验程序
8.1试验温度
试验通常在10℃~35℃范围的室温进行。如果不在此温度范围内试验，应在报告中说明。对于温度要求严格的试验，应在23℃土5℃进行。4
8.2试验力
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典型的试验力如表4所示，也可选用其他包括大于980.7N，但不小于0.009807N的试验力开展试验。选择的试验力应使所产生压痕对角线的长度不小于0.020mm。注：对于硬质合金，首选的试验力为294.2N(HV30)。表4典型的试验力
维氏硬度试验
硬度符号
HV100°
试验力/N
小力值维氏硬度试验
硬度符号
维氏硬度试验可使用大于980.7N的标称试验力。8.3期间核查
试验力/N
显微维氏硬度试验
硬度符号
试验力/N
附录D定义的期间核查应在每个试验力使用前的一周内进行，推荐在当天使用前进行。试验力发生变化时推荐进行期间核查。硬度计更换压头时应进行期间核查。8.4试样的支承和取向
试样应稳固地放置于刚性支承台上以保证试验中试样不发生位移。试样支承面应清洁且无其他污物(氧化皮、油脂、灰尘等)。
对于各向异性材料，例如某些经过深度冷加工的材料，压痕的对角线长度可能会不同。因此宜尽可能地使压痕的对角线取向与材料的冷加工方向大约保持45°的关系。产品规范可能会给出压痕两条对角线差异的极限。
8.5检测面的聚焦
对角线长度测量系统应聚焦，保证试样表面和待测区域能够被观测到。注：有些硬度计不要求显微镜聚焦在试样表面。8.6试验力的施加
压头应与试样表面接触，应施加垂直于试样表面的试验力，加力过程中不应有冲击和振动或过载，直至将试验力施加至规定值。从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应为7土号s。注1：要求的试验时间以非对称极限的形式给出。例如，7士}s表示7s是名义保持时间，可接受的范围是不超过8s,不短于2 s.
对于维氏硬度试验和小力值维氏硬度试验，压头接触试样的速率不应大于0.2mm/s。对于显微维5
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氏硬度试验，压头接触试样的速率不应大于0.070mm/s。试验力保持时间应为14土」s，除非试验材料的硬度对保持时间敏感。当采用特殊保持时间时，应在硬度试验结果中标注（见4.2）。注2：有证据表明某些材料对应变速率敏感，应变速率不同会导致屈服强度的变化。相应的压痕的成形时间能引起硬度值的变化。
8.7避免冲击和震动
在整个试验期间，硬度计应避免受到冲击和震动。8.8相邻压痕的最小间距
图2给出了相邻压痕的最小距离和任一压痕到试样边缘的最小距离。任一压痕中心到试样边缘的距离，对于钢、铜和铜合金应至少为压痕对角线长度的2.5倍；对于轻金属、铅、锡及其合金应至少为压痕对角线长度的3倍。两相邻压痕中心之间的距离，对于钢、铜和铜合金应至少为压痕对角线长度的3倍；对于轻金属、铅、锡及其合金应至少为压痕对角线长度的6倍。如果相邻压痕大小不同，应以较大压痕确定压痕间距。
标引序号说明：
一试样边缘：
2钢、铜和铜合金；
3轻金属，铅、锡及其合金。
图2维氏压痕的最小间距
8.9压痕对角线长度的测量
应测量压痕对角线的长度，用两个对角线长度的算术平均值计算维氏硬度。对于所有试验，显微镜应能清晰地观测到压痕的外缘。宜选取合适的放大倍数将对角线放大到视场的25%～75%，见6.3。注1：试验力的降低通常会增加测量结果的分散性。尤其对于小力值和显微维氏硬度试验，在测量压痕对角线长度时将受限。对于显微维氏硬度试验，光学显微镜平均对角线长度的测量精度一般不太可能优于士0.001mm。注2：附录E给出了柯勒照明系统用于调整光学测量系统的技术。对于平面试样，压痕对角线的长度相差不宜超过5%。如果压痕对角线的长度相差超过5%，应在6
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