金屬材料 維氏硬度試驗 第1部分- 試驗方法-編制說明

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

本項目是依據(jù)國家標準化管理委員會國標委發(fā)[2020]6號文件“關(guān)于下達

2020年推薦性國家標準計劃（修訂）的通知”下達的項目計劃，項目編號為

20200661-T-605，項目名稱為“金屬材料維氏硬度試驗第1部分:試驗方法”。

本項目是修訂項目，代替GB/T4340.1-2009。主要起草單位:鋼鐵研究總院、冶

金工業(yè)信息標準研究院、……、鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司等，計劃完成時

間為2021年，鑒于采標的國際標準ISO6507.1正在修訂中，2021年申請延期一

年。

2、主要工作過程

起草(草案、調(diào)研)階段:計劃下達后，2020年4月26日全國鋼標委力學(xué)分

委員會組織各起草單位成立了起草工作組，由鋼鐵研究總院為組長單位，負責(zé)主

要起草工作。工作組對國內(nèi)外維氏硬度試驗方法和技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進行全面

調(diào)研，同時廣泛搜集相關(guān)標準和國內(nèi)外技術(shù)資料，進行了大量的研究分析、資料

查證工作，結(jié)合實際應(yīng)用經(jīng)驗，進行全面總結(jié)和歸納，在此基礎(chǔ)上編制出《金屬

材料維氏硬度試驗第1部分:試驗方法》標準草案初稿。經(jīng)工作組及有關(guān)專家

研討后，對標準草案初稿進行了認真的修改，于2023年07月形成了標準征求意

見稿及其編制說明等相關(guān)附件，報全國鋼標委力學(xué)分委員會秘書處。

征求意見階段:2023年08月3日，由全國鋼標委力學(xué)分委員會秘書處將標

準征求意見稿和編制說明發(fā)送到力學(xué)分委員會委員及有代表性的標準相關(guān)方廣

泛征求意見，同時在《鋼鐵標準網(wǎng)》網(wǎng)站上公開征求社會意見，為期2個月時間。

注意：如果標準草案涉及專利，在標準制修訂過程中的任何階段，均應(yīng)附上《已披露

的專利清單》廣泛征求意見，并將反饋意見加以說明。鼓勵沒有參與國家標準

制修訂的組織或者個人在標準制修訂的任何階段披露其擁有和知悉的必要專利。

3、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標準由鋼鐵研究總院等單位共同起草。

二、標準編制原則

本標準在修訂過程中，遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、

及時修訂、不斷完善”的原則，注重標準修訂與技術(shù)創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進、

應(yīng)用推廣相結(jié)合，本著先進性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標準的目標、統(tǒng)

一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來進行本標準的修訂工作。

本標準修改采用ISO6507.1：2023《金屬材料維氏硬度試驗第1部分:試

驗方法》。在起草過程中，主要按GB/T1.1-2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：

標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求編寫。在確定本標準主要技術(shù)指標時，綜

合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟、社會效益，充分體現(xiàn)了

標準在技術(shù)上的先進性和合理性。

三、主要內(nèi)容說明

1、標準主要內(nèi)容

本標準將修改采用國際標準ISO6507-1：2023(E)，本文件規(guī)定了金屬維氏硬度試驗的

原理、符號及說明、硬度計、試樣、試驗方法及試驗報告。

本標準按三個試驗力范圍規(guī)定了測定金屬維氏硬度的方法（見表1），硬質(zhì)合金、其他

燒結(jié)碳化物、金屬及其他無機覆蓋層本文件也適用。本標準規(guī)定維氏硬度壓痕對角線的長

度范圍為0.020mm～1.400mm。對于壓痕對角線長度小于這個范圍的,利用本方法測定維氏

硬度會由于光學(xué)測量系統(tǒng)的局限和壓頭幾何形狀的不完美導(dǎo)致較大的不確定度。一種周期

性檢查的方法被規(guī)定為使用者對硬度計的日常檢查。

借該標準修訂之機,標準起草小組將針對各種類型的維氏硬度計開展相關(guān)驗證試驗。

2、主要技術(shù)差異

本文件代替GB/T4340.1—2009《金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法》，與GB/T

4340.1-2009相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：

——增加了硬質(zhì)合金和燒結(jié)碳化物的試驗要求；

——刪除壓痕對角線長度＜0.02mm的全部參考壓痕；

——針對不同的對角線長度測量范圍給出了相應(yīng)壓痕測量系統(tǒng)的分辨力要求(見表3)；

——維氏硬度試驗的力值下限擴展到0.009807N；

——附錄C使用者對硬度計的期間核查已由資料性附錄變成規(guī)范性附錄,修改了最大允

許偏差值以及增加了壓頭的檢查；

——修改了壓頭接近樣品表面的速率；

——明確了施力時間和最大力下的保持時間的目標值；

——增加了圖2,給出了壓痕之間的最小距離；

——在試驗報告中要求增加試驗時間和硬度轉(zhuǎn)換方法的要求；

——增加了附錄E維氏硬度測量的溯源性、附錄FCCM硬度工作組、附錄G柯勒照明系統(tǒng)

的調(diào)整三個資料性附錄和規(guī)范性附錄H測定金屬及其他無機覆蓋層的維氏硬度。

四、主要試驗(或驗證)情況

針對“HV0.5標準維氏硬度壓痕對角線長度的檢查”和“維氏硬度壓頭的檢查”

兩方面進行了試驗驗證：

①、HV0.5標準維氏硬度壓痕對角線長度的檢查：

Qness30:

標塊壓痕對角標塊硬度編|d-dc|是否滿

硬度值d1d2d均值

線平均值dc值號≤1μm足

1220HV0.564.9964.9964.990.23是

2221HV0.564.6364.8764.750.47是

65.22218HV0.53226HV0.564.2464.0064.121.10否

4220HV0.564.6365.1164.870.35是

5221HV0.564.3965.2364.810.41是

1452HV0.545.2745.2745.270.79是

2442HV0.545.7345.8545.790.27是

46.06437HV0.53447HV0.545.5045.6245.560.50是

4455HV0.545.0345.2745.150.91是

5446HV0.545.5045.7345.620.45是

KB30SR:

標塊壓痕對角標塊硬度編|d-dc|是否滿

硬度值d1d2d均值

線平均值dc值號≤1μm足

1220HV0.565.0764.9264.990.23是

2219HV0.564.7765.3065.040.18是

65.22218HV0.53220HV0.564.4565.3064.880.34是

4220HV0.564.8464.9964.920.30是

5219HV0.564.8465.2365.040.18是

1455HV0.545.2445.0145.120.94是

2445HV0.545.7745.5445.660.40是

46.06437HV0.53460HV0.544.9344.8544.891.17否

4455HV0.545.1645.1645.160.90是

5452HV0.545.1645.3945.270.79是

WilsonTUKON2500:

標塊壓痕對角標塊硬度編|d-dc|是否滿

硬度值d1d2d均值

線平均值dc值號≤1μm足

1213HV0.566.164.965.50.28是

2218HV0.564.965.565.20.02是

65.22218HV0.53217HV0.565.565.365.40.18是

4219HV0.565.164.9650.22是

5215HV0.565.965.365.60.38是

1443HV0.545.945.745.80.26是

2439HV0.546.345.746.00.06是

46.06437HV0.53443HV0.545.745.945.80.26是

4433HV0.545.946.746.30.24是

5435HV0.546.545.946.20.14是

上海恒一MH500D:

標塊壓痕對角標塊硬度編|d-dc|是否

硬度值d1d2d均值

線平均值dc值號≤1μm滿足

1221.6HV0.564.2965.0664.680.54是

2218.3HV0.564.6765.6465.160.06是

65.22218HV0.53220.2HV0.564.6865.0664.870.35是

4220.3HV0.564.6665.0864.870.35是

5220.2HV0.565.6465.0865.360.14是

1437.2HV0.545.9546.1446.050.01是

2444.6HV0.545.7545.5645.660.40是

46.06437HV0.53448.4HV0.545.1845.7645.470.59是

4446.5HV0.545.3745.7545.560.50是

5444.6HV0.545.5645.7645.660.40是

②、維氏硬度壓頭的檢查

1.已損壓頭：

尖端損壞尖端磨損

圖1已損壓頭

2.實測新壓頭：

圖2測試新壓頭三維形貌

測量項目GB/T4340.2-2012要求實測是否符合要求

壓頭表面正四棱錐體的四個面表面光滑無符合

應(yīng)拋光且無表面缺陷缺陷

壓頭形狀能夠直接或間接對壓直接測量符合

頭的形狀進行檢測

錐頂兩相對面或136°±0.5°或（148.19°）符合

（棱）夾角（148.11°±0.76°）

錐體軸線與壓頭

柄軸線(垂直于<0.50°0.33°符合

安裝面)的夾角

相對面間交線的

最大允許長度<1μm0.03μm符合

（HV0.5）

五、標準中涉及專利的情況

本標準不涉及專利問題。

六、預(yù)期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況

本標準于1984年首次發(fā)布，1999和2009年進行了修訂，本次是第3次修

訂。

通過修訂，充分納入和反映了當今新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的先進技術(shù)成果，

解決標齡老化問題，保證標準的時效性，為XXXX的推廣應(yīng)用提供了有力的技術(shù)

支撐，為指導(dǎo)和規(guī)范冶金產(chǎn)品的生產(chǎn)和驗收提供了依據(jù)，有利于提高產(chǎn)品的技術(shù)

性能、安全可靠性及環(huán)保性能。

通過標準的制定和實施，將促進技術(shù)創(chuàng)新，增強產(chǎn)品的國內(nèi)外市場競爭力，

同時為推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化升級創(chuàng)造條件，對規(guī)范市場競爭，引導(dǎo)市場良性

發(fā)展，對于我國鋼鐵領(lǐng)域相應(yīng)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級具有非常積極的促進作用。

七、與國際、國外對比情況

現(xiàn)行國內(nèi)外金屬材料維氏硬度試驗方法包括：國標GB/T4340.1-2009，國際

標準ISO6507-1:2018，ISO6507-1：2023美國ASTM標準ASTME92-2017和ASTM

E384-2017。本標準與ISO6507-1：2023和ASTME92-2017、ASTME384-2017相

比，主要技術(shù)差異如下:

本文件修改采用國際標準ISO6507-1:2023（E）《金屬材料維氏硬度試驗第

1部分：試驗方法》（英文版）。

本文件結(jié)構(gòu)與ISO6507-1:2023基本一致。本文件與ISO6507-1:2018相比存在

技術(shù)差異，這些差異涉及的條款已通過在其外側(cè)頁邊空白位置的垂直單線（∣）

進行了標識，本文件與ISO6507-1:2018的技術(shù)差異及其原因如下：

——關(guān)于規(guī)范性引用文件，本部分做了具有技術(shù)性差異的調(diào)整，以適應(yīng)我國

的技術(shù)條件，調(diào)整的情況集中反映在第2章“規(guī)范性引用文件”中，具體調(diào)整如

下：

·用修改采用國際標準的GB/T4340.2代替了ISO6507-2；

·用修改采用國際標準的GB/T4340.3代替了ISO6507-3；

·增加引用了GB/T4340.4（見8.10）；

·增加引用了GB/T6462（見附錄H）；

·增加引用了JJG151（見6.1）。

ASTME384-2017標準包含試驗力0.001kgf～1kgf下采用努氏和維氏壓頭執(zhí)行

的微壓痕試驗方法。ASTME92-2017標準涵蓋了采用1gf～120kgf范圍內(nèi)的試驗

力進行的維氏硬度試驗及采用1gf～2kgf范圍內(nèi)的試驗力進行的努氏硬度試驗。

ASTM標準的可操作性更強，對于試驗方法和校準方法，有相應(yīng)詳細的操作

程序，有的還加入原因解釋或示例，便于操作者理解和應(yīng)用。

八、在標準體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及標準，特別是強

制性標準的協(xié)調(diào)性

本標準與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標準協(xié)調(diào)一致。

九、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

十、標準性質(zhì)的建議說明

建議本標準的性質(zhì)為推薦性國家標準。

十一、貫徹標準的要求和措施建議

一般情況下，建議本標準批準發(fā)布6個月后實施。

十二、廢止或代替現(xiàn)行相關(guān)標準的建議

本標準實施時，代替GB/T4340.1-2009，部分代替GB/T9790-2021。

十三、其他應(yīng)予說明的事項

無。

《金屬材料維氏硬度試驗第1部分:試驗方法》

國家標準編制工作組

2023年08月03日

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

本項目是依據(jù)國家標準化管理委員會國標委發(fā)[2020]6號文件“關(guān)于下達

2020年推薦性國家標準計劃（修訂）的通知”下達的項目計劃，項目編號為

20200661-T-605，項目名稱為“金屬材料維氏硬度試驗第1部分:試驗方法”。

本項目是修訂項目，代替GB/T4340.1-2009。主要起草單位:鋼鐵研究總院、冶

金工業(yè)信息標準研究院、……、鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司等，計劃完成時

間為2021年，鑒于采標的國際標準ISO6507.1正在修訂中，2021年申請延期一

年。

2、主要工作過程

起草(草案、調(diào)研)階段:計劃下達后，2020年4月26日全國鋼標委力學(xué)分

委員會組織各起草單位成立了起草工作組，由鋼鐵研究總院為組長單位，負責(zé)主

要起草工作。工作組對國內(nèi)外維氏硬度試驗方法和技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進行全面

調(diào)研，同時廣泛搜集相關(guān)標準和國內(nèi)外技術(shù)資料，進行了大量的研究分析、資料

查證工作，結(jié)合實際應(yīng)用經(jīng)驗，進行全面總結(jié)和歸納，在此基礎(chǔ)上編制出《金屬

材料維氏硬度試驗第1部分:試驗方法》標準草案初稿。經(jīng)工作組及有關(guān)專家

研討后，對標準草案初稿進行了認真的修改，于2023年07月形成了標準征求意

見稿及其編制說明等相關(guān)附件，報全國鋼標委力學(xué)分委員會秘書處。

征求意見階段:2023年08月3日，由全國鋼標委力學(xué)分委員會秘書處將標

準征求意見稿和編制說明發(fā)送到力學(xué)分委員會委員及有代表性的標準相關(guān)方廣

泛征求意見，同時在《鋼鐵標準網(wǎng)》網(wǎng)站上公開征求社會意見，為期2個月時間。

注意：如果標準草案涉及專利，在標準制修訂過程中的任何階段，均應(yīng)附上《已披露

的專利清單》廣泛征求意見，并將反饋意見加以說明。鼓勵沒有參與國家標準

制修訂的組織或者個人在標準制修訂的任何階段披露其擁有和知悉的必要專利。

3、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標準由鋼鐵研究總院等單位共同起草。

二、標準編制原則

本標準在修訂過程中，遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、

及時修訂、不斷完善”的原則，注重標準修訂與技術(shù)創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進、

應(yīng)用推廣相結(jié)合，本著先進性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標準的目標、統(tǒng)

一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來進行本標準的修訂工作。

本標準修改采用ISO6507.1：2023《金屬材料維氏硬度試驗第1部分:試

驗方法》。在起草過程中，主要按GB/T1.1-2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：

標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求編寫。在確定本標準主要技術(shù)指標時，綜

合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟、社會效益，充分體現(xiàn)了

標準在技術(shù)上的先進性和合理性。

三、主要內(nèi)容說明

1、標準主要內(nèi)容

本標準將修改采用國際標準ISO6507-1：2023(E)，本文件規(guī)定了金屬維氏硬度試驗的

原理、符號及說明、硬度計、試樣、試驗方法及試驗報告。

本標準按三個試驗力范圍規(guī)定了測定金屬維氏硬度的方法（見表1），硬質(zhì)合金、其他

燒結(jié)碳化物、金屬及其他無機覆蓋層本文件也適用。本標準規(guī)定維氏硬度壓痕對角線的長

度范圍為0.020mm～1.400mm。對于壓痕對角線長度小于這個范圍的,利用本方法測定維氏

硬度會由于光學(xué)測量系統(tǒng)的局限和壓頭幾何形狀的不完美導(dǎo)致較大的不確定度。一種周期

性檢查的方法被規(guī)定為使用者對硬度計的日常檢查。

借該標準修訂之機,標準起草小組將針對各種類型的維氏硬度計開展相關(guān)驗證試驗。

2、主要技術(shù)差異

本文件代替GB/T4340.1—2009《金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法》，與GB/T

4340.1-2009相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：

——增加了硬質(zhì)合金和燒結(jié)碳化物的試驗要求；

——刪除壓痕對角線長度＜0.02mm的全部參考壓痕；

——針對不同的對角線長度測量范圍給出了相應(yīng)壓痕測量系統(tǒng)的分辨力要求(見表3)；

——維氏硬度試驗的力值下限擴展到0.009807N；

——附錄C使用者對硬度計的期間核查已由資料性附錄變成規(guī)范性附錄,修改了最大允

許偏差值以及增加了壓頭的檢查；

——修改了壓頭接近樣品表面的速率；

——明確了施力時間和最大力下的保持時間的目標值；

——增加了圖2,給出了壓痕之間的最小距離；

——在試驗報告中要求增加試驗時間和硬度轉(zhuǎn)換方法的要求；

——增加了附錄E維氏硬度測量的溯源性、附錄FCCM硬度工作組、附錄G柯勒照明系統(tǒng)

的調(diào)整三個資料性附錄和規(guī)范性附錄H測定金屬及其他無機覆蓋層的維氏硬度。

四、主要試驗(或驗證)情況

針對“HV0.5標準維氏硬度壓痕對角線長度的檢查”和“維氏硬度壓頭的檢查”

兩方面進行了試驗驗證：

①、HV0.5標準維氏硬度壓痕對角線長度的檢查：

Qness30:

標塊壓痕對角標塊硬度編|d-dc|是否滿

硬度值d1d2d均值

線平均值dc值號≤1μm足

1220HV0.564.9964.9964.990.23是

2221HV0.564.6364.8764.750.47是

65.22218HV0.53226HV0.564.2464.0064.121.10否

4220HV0.564.6365.1164.870.35是

5221HV0.564.3965.2364.810.41是

1452HV0.545.2745.2745.270.79是

2442HV0.545.7345.8545.790.27是

46.06437HV0.53447HV0.545.5045.6245.560.50是

4455HV0.545.0345.2745.150.91是

5446HV0.545.5045.7345.620.45是

KB30SR:

標塊壓痕對角標塊硬度編|d-dc|是否滿

硬度值d1d2d均值

線平均值dc值號≤1μm足

1220HV0.565.0764.9264.990.23是

2219HV0.564.7765.3065.040.18是

65.22218HV0.53220HV0.564.4565.3064.880.34是

4220HV0.564.8464.9964.920.30是

5219HV0.564.8465.2365.040.18是

1455HV0.545.2445.0145.120.94是

2445HV0.545.7745.5445.660.40是

46.06437HV0.53460HV0.544.9344.8544.891.17否

4455HV0.545.1645.1645.160.90是

5452HV0.545.1645.3945.270.79是

WilsonTUKON2500:

標塊壓痕對角標塊硬度編|d-dc|是否滿

硬度值d1d2d均值

線平均值dc值號≤1μm足

1213HV0.566.164.965.50.28是

2218HV0.564.965.565.20.02是

65.22