硬度计硬度的统一标准试验方法中文版.doc

ASTM D2240 硬度计硬度原则实验办法(中文版)
ASTM 原则代号：D 2240-97ε 美国国标
1
橡胶特性-(丢洛氏)硬度计测硬度-原则实验办法
本原则是以固定标志编号D 2240；紧接在编号背面数字表达最初采用年份，或者若有修订版本
状况下数字表达近来修订年份，括号内数字表达近来批准年份上标ε表达近来修或批准而作了编 辑上变化
ε
1注：脚注从1999年2月注5中消去。
1. 合用范畴

1.1 本实验办法涉及A、B、C、D、DO、E、M、O、OO、OOO、OOO-S和R等12种(丢
洛氏)硬度计和按橡胶、网状材料、弹性材料、热塑材料和某些硬塑料分类来拟定物质压痕硬度程序。
1.2 本实验办法不合用于对纤维织物实验。
1.3 以SI单位标注值应视为原则值，括号中值仅供参照。
1.4 本原则并不意味以表述了所有也许与使用关于安全事宜。本原则使用者有责任建立
相应安全与健康操作规程，并在使用前拟定规则对合用性限制。

2 参照文献

2.1 ASTM 原则

D618 对被测塑料做空气调节解决程序2
D785 对塑料和电气绝缘材料洛氏硬度实验办法2
D1349 橡胶操作规程—实验时原则温度3
D4483 在橡胶与炭黑行业拟定实验法原则精准度操作规程3

3 实验办法小结

3.1 本实验办法容许在初始压痕时测定硬度，或者在印压一特定期间后进行硬度测定，可
两者兼而有之。
注1：当使用最大指针读数时，被用作拟定初始硬度值具备最大读数指针难以测准稍低读数。

1本实验办法直接由ASTM“橡胶原则委员会”属下《D11.10物理实验委员会》负责最新版本于
1997年2月10日通过批准，于1997年3月颁布。最初是以D2240-64T形式颁布，上一期版本为 D2240-95
2 摘自《ASTM原则年签》，第08.01卷。
3 摘自《ASTM原则年签》，第09.01卷
4. 意义与用途
4.1 本实验办法是立足于特定条件下、（硬度实验）压头对材料施力而形成穿透深度形式。
压痕硬度与穿透度成反比并取决于材料弹性模量与粘弹性。（硬度实验）压头与所施力 会影响所获得成果,因而在用一种形式（丢洛氏—下面省略）硬度计所获得成果与 用另一种形式硬度计与测定硬度其她仪器所得到成果之间并无一种简关系。本 实验办法是一种以经验为依照、最初是为了控制而作实验。咱们已知在由本实验办法 拟定压痕硬度与背侧材料所有基本特性之间并不存在着一种简朴关系。故为了（制 定）规范目，建议硬材料使用《实验办法D785》。
注2：仅有“（丢洛氏）压痕硬度刻度比较表”。它不可亦不能作为一种转换参照（基准）。
形式A 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
形式B 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
形式C 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
形式D 10 20 30 40 50 60 60 70 80 90 100
形式DO 10 20 30 40 50 60 90 80 90 100
形式O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
形式OO 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
5. 装置
5.1 硬度测定装置与硬度计应由如下零部件构成：
5.1.1 压机支座，其上有一孔，直径按图1(a)、(b)或（c）规定，其中心离支座任一边至少为6mm（0.25in）。
5.1.2 硬度实验压头,由硬化钢棒材制成,形状按图 1(a)、(b)或（c）规定,可以在2.46至2.54mm(0.097至0.100in)之间作完全调节。
5.1.3 压头伸长显示装置(模仿式与电子式),在整个范畴内刻度盘读数从0到100等分。刻
度盘读数是压头伸长量反函数。装置应有一种指针，它是以一种硬度测点速率， 即反映压头各0.025mm（0.001in.）移动，在刻度盘上移动。
注3： 系列数字从1至16 300和16351到16 900肖氏A级硬度计和从1至8077肖氏A-2级硬度计，
并不能满足在零位读数时压头从2.46至2.54mm(0.097至0.100in)伸长规定。这些硬度计会给出以 每30硬度为一单位至每90硬度为一单位计数低度数。
5.1.4 计时装置（任选），可以被抱负地调节到所通过时间，并能在达到所设定期间时 向操作者发出信号或保持硬度读数。当压机支座与被测试样牢固接触时，定期器应
能自动启动。
5.1.5 已标定弹簧，按图1对压头施加力。
6． 被测试样
6.1 除非已经懂得用薄试样可以得到厚6mm试样等效值，被测试样厚度至少应
为6mm（0.25in）（详见注4）。试样可以由叠层件构成以具备必须厚度，但是在此 类试样上所得测定值也许与整体试样不同样，这是由于叠层间表面不也许完全 接触缘故。除非确知在离侧边更近距离上进行测量可以获得相似成果，试样 侧面应有足够尺寸以使能在任意边至少12mm(0.5in.)处进行测量。试样表面应
有足够面积保持平直与水平以使压机支座在从压头点算起至少6mm(0.25in)半
径划定区域内与试样接触。在一种修圆、不平或粗糙面上不能测定对的硬度。 注4 对试样厚度最低规定取决于压头压入试样限度；也即是说，具备在刻度盘较高硬度值材料可
能合用于更薄试样。同样可作测定离边侧最小距离随着硬度增长而减少。对于硬度值超过
D型硬度计50（单位）材料，试样厚度至少应为3mm（0.12in），且不应在离任意侧边距离不大于6mm（0.25in.）处进行测定。
7． 标定
7.1 应通过垂直支承硬度计并对压头尖端施加可测得力来对硬度计弹簧进行标定(请见
图2)。用作施力装置可以是一种静重或电子加载压力盒，它能以标定裕度50% 精度测出施力大小。由于侧向加载会导致标定错误，因此应仔细操作，保证垂直地 对压头端施力。应在所有硬度计上对弹簧标定进行验证，所需刻度读数为20、30、40、50、60、70、80和90。经测定值（9.8×质量，单位为公斤）应等于按图1所 示公式计算所得力。A、B与O型硬度计测量值容差应在±0.08牛顿（N）之 内，C、D与DO型硬度计测量值容差应在±0.44牛顿（N）之内，OO型硬度计 在±0.025牛顿（N）之内。
注5可以使用为硬度计标定而特地设计仪器。
7.2 压头伸长与形状必要符合5.1.2节规定。将硬度计牢固地置于一种平面上后，显示
器应能读出与压头被伸长等量数字，单位为英寸×1000，容差为硬度计示点±0.5。 注6 在B与D型硬度计上、按第7.2节程序进行测定期，应小心操作，切勿损伤压头尖端。
7.3 用作检查硬度计操作而提供测试块（橡胶或弹簧式）不可作为可信标定原则。在第
7.1与7.2节规定标定程序是仅有有效标定办法。
8． 空气调节解决
8.1 应在23±2℃(73.4±3.6℉)温度时进行实验。对于其硬度取决于相对湿度材料,应按
操作规程D 618程序A规定对试样做空气调气解决，并在相似状况下进行实验。 注7 正是在23±2℃(73.4±3.6℉)温度时在硬度计上作结论性评估。除以上温度外其她温度时进行空气调
节解决也许会显示标定值有所变化。在除以上温度外其她温度时使用硬度计应依照本地状况而定（请 见操作规程D 1349）。
9．程序
9.1 将试样置于一种硬质且水平表面上。垂直地保持硬度计，使其压头之点至少离试样
各侧边12mm(0.5in.)，除非确知在离侧边更近距离上进行测量可以获得相似果， 应尽快也许地、无振动地使压机支座抵住试样，保持支座与试样表面平行。应施正 好足够压力以使压机支座与试样之间保持紧密接触。
注8 使用一种与压头轴线对中质量块可以获得更好复测对的度。建议对A、B与O型硬度计使用1公斤
质量块，对C、D与DO型用5公斤质量块，对OO型用400克质量块。使用上述质量块作 为一种恒定载荷并采用手控且无振动下降速度硬度计台架可以产生最大重复性。
9.2 对于在第1.1节所涉及任何材料，在压机支座与试样紧密接触后，刻度读数必要一
秒钟内或者在供货双方承认一段时间内读出，除非硬度计有一种最大显示屏需读 出最大读数。硬度读数也许会随时间推移而减少。
9.3 在试样上成每隔至少6mm(0.25in.)分布3个或5个不同点处，各作一次测定，取
这些测量值平均值作为硬度值。
注9 应凭如下意识选取硬度计类型，即读数低于10或高于90硬度计制造商是不可信。建议别将这种范畴读数记录下来。
10．报告
10.1 应报告如下信息：

10.1.1 所获得硬度值，
10.1.2 被测材料所有符号标志，
10.1.3 硫化解决日期，
10.1.4 对试样阐明，涉及厚度与叠层数，如果不大于6mm(0.25in.)话，
10.1.5 实验时温度，如果温度不是23℃话，
10.1.6 相对湿度，如果材料硬度取决于湿度时，
10.1.7 硬度计型式及其系列编号，
10.1.8 读出压痕硬度读数时间间隔，
10.1.9 实验日期。
注10：应以A/45/15形式报告读数。此处A是硬度计型式，45是读数，15是以秒计时间，此时压力支
座紧密地与试样接触。简朴地说，D/60/1即表达D型硬度计在1秒内或者从一种最大显示屏上获得了 读数为60硬度。

11．精度与偏差

11.1 精度与偏差制定已按照操作规程D 4483进行。对于名词术语与其她实验及记录可
参照该操作规程

11.2 对于A与B型办法类型1精度是用三种不用硬度材料、运用实验室内程序、 从6个实验室中拟定。对于A与B实验程序，应在各个实验室内。于分开两天进行实验。所有材料应来自一种产地。

11.3 （对于A与B型）硬度实验成果应是每个实验室在同一天得到5个单独硬度
读数平均值。

11.4 表1表达了A型办法精度成果。表2给出了D型办法精度成果。

11.5 在本《精度与偏差》节精度成果给出了对本实验办法精度估测值，如上所述在特
定实验室内实验程序中使用了橡胶材料。在无文献可证明（它们）合用于那些特殊材料和涉及本实验办法特定实验合同时，该精度参数不应被用作对任意组别材料接受或/和拒收实验

表1 类型 1精度—A型硬度计办法
材 料 平 均 值在实验室内 在实验室之间
等 级 SrA rB (r)C SRD RE (R)F
1 51.4 0.646 1.83 3.56 1.56 4.41 8.59 2 65.3 0.878 2.48 3.81 2.14 6.06 9.27 3 68.0 0.433 1.23 1.80 2.28 6.45 9.49 汇总解决 61.6 0.677 1.92 3.11 2.018 5.72 9.28 此处：
A
B
C
D
E
FSr = 复测对的度原则偏差，用测量单位 r = 复测对的度 = 2.83×Sr，用测量单位 (r) = 相对复测对的度（单位为%） SR = 可再现率原则偏差，用测量单位 R = 可再现率 = 2.83×SR，用测量单位 (R) = 相对可再现率（单位为%）

4支持文献可以从ASTM总部获得，询问RR；D11-1029
材 料 平 均 值
等 级
42.6 1
54.5 2
82.3 3
59.8 汇总解决
此处：
A
B
C
D
E
F表2 类型 1精度—D型硬度计办法 在实验室内 在实验室之间 SrA rB (r)C SRD RE (R)F 0.316 0.791 1.01 0.762 0.894 2.24 2.86 2.16 2.10 4.11 3.47 3.61 2.82 3.54 3.54 3.32 7.98 10.0 10.0 9.40 18.7 18.4 12.2 15.7 Sr = 复测对的度原则偏差，用测量单位 r = 复测对的度 = 2.83×Sr，用测量单位 (r) = 相对复测对的度（单位为%） SR = 可再现率原则偏差，用测量单位 R = 可再现率 = 2.83×SR，用测量单位 (R) = 相对可再现率（单位为%）。
11.6 精度——本实验办法精度可以以如下用适当值r. R.（r）或（R）所表述格式
来表达，也即是说，必要在决定实验成果（用实验办法所获）时使用这些值。该合 适值就是与表1与表2平均值级别关于联r与R值，这些值最接近在寻常实验 操作时所考虑（在任意给定期间，对于任何给定材料）平均值级别。
11.6.1 复测对的度——本实验办法复测对的度r已经作为在表1与表2中列入适当值 而被确立。必要将两个以原则实验程序而获得、且（其差别）不不大于该列入（对
于任意给定级别）r值单独实验成果认作为是从不同或不全等样品总数中所获 得值。
11.6.2 可再现率——本实验办法可再现率R已经作为在表1与表2中列入适当值而被确
立。必要将两个在两个不同实验室及以原则实验程序而获得、且（其差别）大 于该列入值R（对于任意给定级别）单独实验成果认作为从不同或不全等样 品总数中所获得值。
11.6.3 关于以平均值级别比例表达复测对的度与可再现率（r）与（R）应用犹如
上述对r与 R阐明。对于（r）与（R）阐明。两个单独实验成果间差别可以 表达为两个实验成果算术平均值比例。
11.7 偏差——在实验办法名词术语中，偏差是平均实验值与基准（或：实际）实验特
性（或：参数）值间差值。由于（实验特性）值仅仅有本实验办法限定，故本实验 办法不存在基准值。因而不能拟定偏差。
12．核心词
12.1 （丢洛氏）硬度计测硬度

美国实验与材料协会声明：本原则并未考虑任何在本原则中提及条款所涉及专利权有效性问题。在此，咱们特意 忠告本原则使用者应拟定任何此类专利权有效性,对此类专利权任何侵权之后果将由使用者自己承担所有责任。
本原则随时可由专责技术委员会进行修改，但必要每隔5年修改一次，如果不修改，则要么重新审批。要么撤销。咱们邀请你们对本原则修改或其她（补充）原则提出建议，请将建议寄至ASTM总部，在你也许参加专责技术委员会会议上,咱们将会认真地考虑你建议。如果你感到自己建议未有令人满意答复，你应将自己意见告知 ASTM原则委员会。
地址为：西康秀霍肯.巴尔港湾巷100号（100Barr Harbor Drive,West Conshohocken）,Pa 19428

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