ISO 14577-2:2015 金属材料—硬度と材料パラメータの計装インデンテーションテスト—パート2:試験機の検証と校正 | ページ 2

※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 指令の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 WTO 原則への ISO 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 14577-2:2002) 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、さまざまなポスト テスト 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 のこの部分は、ISO 14577-1:2015 に従って計装押込み試験を実行するための試験機の検証と校正の方法を指定します。

試験機の主な機能をチェックするための直接的な検証方法と、試験機の再現性の決定に適した間接的な検証方法について説明します。直接法に加えて、使用中の試験機の定期的な定期検査のために間接法を使用する必要があります。

試験機の間接的な検証方法は、各試験方法に対して個別に実行する必要があります。

ISO 14577 のこの部分は、可搬式試験機にも適用されます。

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 376, 金属材料 — 一軸試験機の検証に使用される力証明機器の校正
  • ISO 3878, 硬質金属 - ビッカース硬さ試験
  • ISO 14577-1:2015, 金属材料 — 硬度および材料パラメータの計装押込試験 — Part 1: 試験方法
  • ISO 14577-3, 金属材料 — 硬度および材料パラメータの計装押込試験 — Part 3: 参照ブロックの校正

参考文献

[1]ISO 6508-2, 金属材料 — ロックウェル硬さ試験 — Part 2: 試験機と圧子の検証と校正
[2]ISO 14577-4:2007, 金属材料 — 硬度および材料パラメータの計装押込試験 — Part 4: 金属および非金属コーティングの試験方法
[3]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)
[4]ISO/IEC 17025, 試験所および校正所の能力に関する一般要件
[5]Berkovich ES, 微小硬度試験用の 3 つのファセット ダイヤモンド ピラミッド。インダストリアル ダイヤモンド レビュー、1951年、11ページ。
[6]Chudoba T.、Schwarzer N.、Richter F.、球状圧子による圧痕測定による薄膜の弾性特性の決定。サーフィンコート。技術。 2000年、 127
[7]Doerner MF, Nix WD, 深さを感知するインデント器具からのデータを解釈する方法。 J メーター。 Res. 1986, 1 pp. 601-609
[8]Herrmann K, Jennett NM, Wegener W, Meneve J, Hasche K, Seemann R, ナノインデンテーションに使用される圧子の面積関数の決定の進歩。薄い固体フィルム。 2000, 377-378 pp. 394-400
[9]Jennett NM, Shafirstein G, Saunders SRJ 校正済み AFM を使用した圧子先端形状測定と溶融シリカへの圧入の比較。 VDI レポート、119VDI-Verlag GmbH デュッセルドルフ、1995 年、201-10 ページ。
[10]Meneve J.、Smith JF, Jennett NM Saunders 、SRJ Applied Surface Science 、100/101 (1996) 64-6深さ感知インデントによる表面の機械的特性試験。 pro 13回目真空confおよび9番目のIn conf固体表面、1995 年 9 月 25 ~ 29 日、横浜、日本
[11]Oliver WC, Pharr GM, 負荷と変位を感知する圧痕実験を使用して硬度と弾性係数を決定するための改良された手法。 J メーター。 Res. 1992, 7 pp. 1564–1583
[12]最終報告書 EU-SMT, プロジェクト: ナノインデンテーションによる薄膜およびコーティングの硬度と弾性率の測定 (INDICOAT)、契約番号SMT4-CT98-2249)、NPL レポート MATC(A) 2001 年 5 月 24 日
[13]Petzold M.、Hagendorf C.、Füting M.、Olaf JM, 圧子の先端と硬度のくぼみの原子間力顕微鏡。 VDI レポート、1194, pp. 97-10 VDI-Verlag GmbH デュッセルドルフ、1995

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 14577-2:2002), 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 verification and calibration of testing machines for carrying out the instrumented indentation test in accordance with ISO 14577-1:2015.

It describes a direct verification method for checking the main functions of the testing machine and an indirect verification method suitable for the determination of the repeatability of the testing machine. There is a requirement that the indirect method be used in addition to the direct method and for the periodic routine checking of the testing machine in service.

It is a requirement that the indirect method of verification of the testing machine be carried out independently for each test method.

This part of ISO 14577 is also applicable for transportable testing machines.

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 376, Metallic materials — Calibration of force-proving instruments used for the verification of uniaxial testing machines
  • ISO 3878, Hardmetals — Vickers hardness test
  • ISO 14577-1:2015, Metallic materials — Instrumented indentation test for hardness and materials parameters — Part 1: Test method
  • ISO 14577-3, Metallic materials — Instrumented indentation test for hardness and materials parameters — Part 3: Calibration of reference blocks

Bibliography

[1]ISO 6508-2, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines and indenters
[2]ISO 14577-4:2007, Metallic materials — Instrumented indentation test for hardness and materials parameters — Part 4: Test method for metallic and non-metallic coatings
[3]ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
[4]ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
[5]Berkovich E.S., Three faceted diamond pyramid for micro-hardness testing. Industrial Diamond Review, 1951, pp. 11.
[6]Chudoba T., Schwarzer N., Richter F., Determination of elastic properties of thin films by indentation measurements with a spherical indenter. Surf. Coat. Technol. 2000, 127
[7]Doerner M.F., Nix W.D., A method for interpreting the data from depth-sensing indentation instruments. J. Mater. Res. 1986, 1 pp. 601–609
[8]Herrmann K., Jennett N.M., Wegener W., Meneve J., Hasche K., Seemann R., Progress in determination of the area function of indenters used for nanoindentation. Thin Solid Films. 2000, 377-378 pp. 394–400
[9]Jennett N.M., Shafirstein G., Saunders S.R.J., A Comparison of indenter tip shape measurement sing a calibrated AFM and indentation into fused silica. VDI Bericht, 1194. VDI-Verlag GmbH Düsseldorf, 1995, pp. 201–10.
[10]Meneve J., Smith J.F., Jennett N.M. Saunders, S.R.J. Applied Surface Science, 100/101 (1996) 64-68. Surface Mechanical Property Testing by Depth Sensing Indentation. Proc. 13th Int. Vac. Conf. and 9th Int. Conf. Solid Surfaces, Sept 25-29 1995 Yokohama, Japan
[11]Oliver W.C., Pharr G.M., An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments. J. Mater. Res. 1992, 7 pp. 1564–1583
[12]Final Report E.U.-S.M.T., Project: Determination of Hardness and Modulus of Thin Films and Coatings by Nanoindentation (INDICOAT), Contract No. SMT4-CT98-2249), NPL Report MATC(A) 24. May 2001
[13]Petzold M., Hagendorf C., Füting M., Olaf J.M., Atomare Rasterkraftmikroskopie an Indenterspitzen und Härteeindrücken. VDI Berichte, 1194, S. 97-108. VDI-Verlag GmbH Düsseldorf, 1995