※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令、 Part 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
適合性評価に関連する ISO 固有の用語および表現の意味に関する説明、および技術的貿易障壁 (TBT) における ISO の WTO 原則への準拠に関する情報については、次の URL を参照して ください 。
この文書を担当する委員会は、ISO/TC 164, 金属の機械的試験、小委員会 SC 3, 硬度試験です。
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 14577-1:2002) を取り消して置き換えます。
ISO 14577 は、次の部分で構成されており、一般的なタイトルは「金属材料 — 硬度および材料パラメータの計装インデンテーション テスト」の下にあります。
- Part 1: 試験方法
- Part 2: 試験機の検証と校正
- Part 3: 参照ブロックのキャリブレーション
- Part 4: 金属および非金属コーティングの試験方法
序章
硬度は通常、別のより硬い材料による永続的な浸透に対する材料の抵抗として定義されています。ロックウェル、ビッカース、およびブリネル試験を実行して得られた結果は、試験力を取り除いた後に決定されます。したがって、圧子の下の弾性変形の影響は無視されています。
ISO 14577 (全部品) は、材料の圧痕を塑性および弾性変形時の力と変位の両方を考慮して評価できるように作成されています。試験力の増加と除去の完全なサイクルを監視することにより、従来の硬度値と同等の硬度値を決定できます。さらに重要なことに、押し込み弾性率や弾塑性硬度など、材料の追加の特性も決定できます。これらの値はすべて、インデントを光学的に測定する必要なく計算できます。さらに、さまざまな手法により、計装された押し込み試験により、おそらく複雑な押し込みサイクル内で硬度と弾性率の深さプロファイルを記録できます。
ISO 14577 (すべての部分) は、さまざまな試験後のデータ分析を可能にするために作成されています。
1 スコープ
ISO 14577 のこのパートでは、次の 3 つの範囲の硬度およびその他の材料パラメータを決定するための計装押込み試験の方法を指定しています。
- マクロ範囲: 2 N ≤ F ≤ 30 kN;
- マイクロレンジ: 2 N > F ; h > 0.2 μm;
- ナノ範囲: h ≤ 0.2 µ
ナノ範囲では、機械的変形は圧子先端の実際の形状に強く依存し、計算された材料パラメーターは、試験機で使用される圧子の接触面積関数によって大きく影響されます。したがって、さまざまなマシンで決定された材料パラメーターの許容可能な再現性を達成するために、機器と圧子の形状の両方を慎重に調整する必要があります。
マクロ範囲とミクロ範囲は、押し込み深さに関連する試験力によって区別されます。
マイクロ範囲には、試験力 (2 N) によって与えられる上限と、0.2 μm の押し込み深さによって与えられる下限があることに注意してください。
硬度およびその他の材料パラメータの決定は、付録 A に記載されています。
接触圧力が高いと、圧子が損傷する可能性があります。このため、マクロ範囲では、硬質金属の圧子がよく使用されます。硬度と弾性率が非常に高い試験片の場合、圧子の永久変形が発生する可能性があり、適切な参照材料を使用して検出できます。テスト結果への影響を考慮する必要があります。
この試験方法は、薄い金属および非金属コーティングと非金属材料にも適用できます。この場合、関連規格の仕様を考慮することをお勧めします (6.3 および ISO 14577-4 も参照)
2 参考文献
以下のドキュメントの全体または一部は、このドキュメントで規範的に参照されており、その適用に不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 14577-2:2015, 金属材料 — 硬度および材料パラメータの計装押込試験 — Part 2: 試験機の検証と校正
- ISO/IEC Guide 98-3:2008, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現へのガイド (GUM:1995)
参考文献
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| [19] | ISO 14577-3:2015, 金属材料 — 硬度および材料パラメータの計装インデンテーション テスト — Part 3: 基準ブロックの校正 |
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 164, Mechanical testing of metals, Subcommittee SC 3, Hardness testing.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14577-1:2002), which has been technically revised.
ISO 14577 consists of the following parts, under the general title Metallic materials — Instrumented indentation test for hardness and materials parameters:
- Part 1: Test method
- Part 2: Verification and calibration of testing machines
- Part 3: Calibration of reference blocks
- Part 4: Test method for metallic and non-metallic coatings
Introduction
Hardness has typically been defined as the resistance of a material to permanent penetration by another harder material. The results obtained when performing Rockwell, Vickers, and Brinell tests are determined after the test force has been removed. Therefore, the effect of elastic deformation under the indenter has been ignored.
ISO 14577 (all parts) has been prepared to enable the user to evaluate the indentation of materials by considering both the force and displacement during plastic and elastic deformation. By monitoring the complete cycle of increasing and removal of the test force, hardness values equivalent to traditional hardness values can be determined. More significantly, additional properties of the material, such as its indentation modulus and elasto-plastic hardness, can also be determined. All these values can be calculated without the need to measure the indent optically. Furthermore, by a variety of techniques, the instrumented indentation test allows to record hardness and modulus depth profiles within a, probably complex, indentation cycle.
ISO 14577 (all parts) has been written to allow a wide variety of post-test data analysis.
1 Scope
This part of ISO 14577 specifies the method of instrumented indentation test for determination of hardness and other materials parameters for the following three ranges:
- macro range: 2 N ≤ F ≤ 30 kN;
- micro range: 2 N > F; h > 0,2 µm;
- nano range: h ≤ 0,2 µm.
For the nano range, the mechanical deformation strongly depends on the real shape of indenter tip and the calculated material parameters are significantly influenced by the contact area function of the indenter used in the testing machine. Therefore, careful calibration of both instrument and indenter shape is required in order to achieve an acceptable reproducibility of the materials parameters determined with different machines.
The macro and micro ranges are distinguished by the test forces in relation to the indentation depth.
Attention is drawn to the fact that the micro range has an upper limit given by the test force (2 N) and a lower limit given by the indentation depth of 0,2 µm.
The determination of hardness and other material parameters is given in Annex A.
At high contact pressures, damage to the indenter is possible. For this reason in the macro range, hardmetal indenters are often used. For test pieces with very high hardness and modulus of elasticity, permanent indenter deformation can occur and can be detected using suitable reference materials. It is necessary that its influence on the test result be taken into account.
This test method can also be applied to thin metallic and non-metallic coatings and non-metallic materials. In this case, it is recommended that the specifications in the relevant standards be taken into account (see also 6.3 and ISO 14577-4).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 14577-2:2015, Metallic materials — Instrumented indentation test for hardness and materials parameters — Part 2: Verification and calibration of testing machines
- ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
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