ICICS 39.060 Y 88 团 体 标 准 T/SZS 4018-2020 贵金属饰品硬度测试方法 显微维氏硬度法 Hardness test method of precious metal jewelry Vickers hardness test method 2020-05-15发布 2020-05-15实施 深 圳 市 深 圳 标 准 促 进 会 发布 全国团体标准信息平台 T/SZS 4018—2020 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 -2009给出的规则起草。 本标准由 深圳市金质金银珠宝检验研究中心有限公司 提出。 本标准由深圳市深圳标准促进会 归口。 本标准起草单位：深圳市金质金银珠宝检验研究中心有限公司、贵金属及珠宝玉石饰品企业标准联 盟、深圳市甘露珠宝首饰有限公司、深圳市星光达珠宝首饰实业有限公司、深圳百泰投资控股集团有限 公司、深圳市翠绿首饰股份有限公司、深圳宝福珠宝有限公司、深圳市宝怡珠宝首饰有限公司、深圳市 吉盟珠宝股份有限公司、深圳市联合蓝海科技开发有限公司、深圳市海泰仪 器设备有限公司、深圳市溯 源质量检测和标准化技术有限公司、深圳市瑞麒珠宝首饰有限公司、深圳市金弘珠宝首饰有限公司、深 圳市钻之韵珠宝首饰有限公司、深圳市粤豪珠宝有限公司、深圳市金玉福珠宝首饰有限公司、深圳市金 明珠珠宝首饰有限公司、东莞市金龙珠宝首饰有限公司。 本标准主要起草人：王德雨、高亚伟、张海龙、杨佩、郑焕坚、李章平、高婷、罗雪莹、徐兴阳。 全国团体标准信息平台 T/SZS 4018—2020 1 贵金属饰品硬度测试方法 显微维氏硬度法 1 范围 本标准规定了贵金属饰品维氏硬度试验 的原理、 试验设备、试样要求、试验步骤、试验要求、结果 的不确定度及实验报告 。 本标准适用 于贵金属饰品维氏硬度的测定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是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/T 4340. 1 金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法 GB/T 4340.2 金属材料 维氏硬度试验 第2部分：硬度计的检验与校准 GB/T 4340.3 金属材料 维氏硬度试验 第3部分：标准硬度块的标定 GB/T 4340.4 金属材料 维氏硬度试验 第4部分：硬度值表 GB/T 13298 金属显微组织检验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 同类试验面 similar test surface 具有相同材料组分、相同加工状态（包括表面处理状态）的试验面。 3.2 焦深法 depth of field method 利用光学成像系统的焦深，计算得到清晰视野的曲面高度，再根据三角关系得到曲面半径的方法。 4 原理 4.1 按GB/T 4340.1 第3章执行。 4.2 曲面上的显微维氏硬度测定需选取曲面上的最高点进行测试， 保证压头能垂直试验面施加试验力。 对环状首饰上曲面 最高点聚焦后，目镜中清晰视野是以最高点为中心的椭圆形。利用焦深法测定曲面的 平均曲率半径（参见附录 C） ，进行曲面维氏硬度值的修正计算。 5 试验设备 全国团体标准信息平台 T/SZS 4018—2020 2 5.1 显微维氏硬度计：硬度计应符合 GB/T 4340.2 规定，能施加的试验力范围应为 0.09807 kgf~1.961 kgf(0.01N~0.2N) ； 压头应是具有正方形基面的金刚石锥体，并符合 GB/T 4340.2 的规定；压痕测量装 置应符合 GB/T 4340.2 的相应的要求。 5.2 夹具：平口夹具，薄片夹具，细丝夹具等。 5.3 热镶机。 5.4 冷镶模具：可用硬橡胶、聚四氟乙烯塑料、纸盒等。 5.5 镶嵌材料：热镶材料选用热固性或热塑性树脂，冷镶材料选用聚酯树脂、环氧树脂及相应固化剂。 5.6 无水乙醇或丙酮。 6 试样 6.1 制备试样时，应使 热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响减至最小。 6.2 对于小截面或外形不规则的贵金属饰品试样，应将试样进行镶嵌或使用专用夹具试台进行试验， 试样镶嵌操作按照 GB/T 13298 中的规定执行，并保证与压头接触的试验面平坦光滑，表面质量应能保 证压痕对角线长度的测量精度。 6.3 试样或试验层厚度 至少应为压痕对角线长度的 1.5倍。对于不可进行加工的试样，应控制试验力 的大小，避免试验后试样背面出现可见变形压痕。 6.4 加工试样时建议根据贵金属材料特性对试样表面进行抛光处理， 条件允许的情况下建议采用电解 / 化学抛光工艺。 7 试验步骤 7.1 在试验前或在更换压头后，应用标准维氏硬度块进行校验，以判别压痕形状和硬度测定值是否正 确，而且开机测试的第一个点通常不计，仅供参考，从第二点开始有效。 7.2 清洁试台，保证上面无其他污染物，并调至水平。将试样稳固地放在刚性支撑台上，以保证在试 验过程中试样不 发生位移。 7.3 清洁试验接触的表面，保证无外来污染物，尤其不应有油脂，可用无水乙醇或丙酮对表面进行清 洗擦拭。 7.4 对于在曲面试样上进行试验，在样品稳固放置后，应移动试台选择曲面相对水平线的最高点进行 测试，以保证压头能垂直于试验面施加试验力。 7.5 为准确选择最高点进行测试，首先移动载物台对齐测试点范围，调焦至有视野变清晰，持续观察 目镜内视野，增大物镜与样品之间的距离，同时调整载物台使样品向视野清晰的一侧运动，直至样品与 物镜处于最大工作距离时，视野范围的中心或中心线为最清晰像，此处即为测试位置 的最高点位置。 注：视野对准最高点，继续增大距离，清晰像与模糊像的分界线从四周向视野中心移动，而不是从一侧移动到另外一侧。 7.6 水平移动载物台，观察并记录测试位置的粗糙程度与清晰像的形状和尺寸，然后调回至最高点进 行测试。 全国团体标准信息平台 T/SZS 4018—2020 3 7.7 等待压头测试完成，转换至显微镜观察压痕形状，测量并记录压痕对角线长度，计算维氏硬度值。 在曲面上测试的结果，应使用附录 A表A.1~表A.3进行修正。 8 试验要求 8.1 试验温度在 10℃~35℃ 下进行。 8.2 试验力应在 0.09807 kgf(0.01N) 到1.961 kgf(0.2N) 范围内，推荐试验力为 0.9807 kgf(0.1N) 和1.961 kgf(0.2N) 。 8.3 使压头与试样表面接触，施加试验力的过程不应有冲击和振动，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施加应在 2s~8s之间，压头下降速度应在 15μm/s~70μm/s之间。 试验力保持时间为 10s~15s。对于纯度高而软的试样，试验力保持时间可以延长，直至试样不再发 生塑性变形，但应在硬度试验结果中注明且误差应在 2s以内。在整个试验期间，硬度计应避免受到冲击 和振动。 8.4 在同类试验面上进行三次硬度测定，计算算术平均值。 8.5 从任何一个压痕中心到试样边缘距离，对于贵金属合金、 维氏硬度不小于 HV 40的贵金属饰品 至少 应为压痕对角线长度的 2.5倍，对于维氏硬度小于 HV 40的贵金属饰品至少应为压痕对角线长度的 3倍。 两相邻压痕中心之间的距离，对于贵金属合金、维氏硬度不小于 HV 40的贵金属饰品至少应为压痕 对角线长度的 3倍，对于维氏硬度小于 HV 40的贵金属饰品至少应为压痕对角线长度的 6倍。如果两相邻 压痕大小不同，应为较大压痕确定压痕间距。 8.6 放大系统应能将对角线放 大到视场的 15%~65% 。压痕两对角线长度之差，在平面上应不超过对角 线长度平均值的 5%，在曲面上应不超过对角线长度平均值的 8%，如果超过规定值，则应在试验报告中注 明。当压痕形状不完整或畸形时，其结果无效。 注：应注意材料的各向异性，例如经过严重冷加工变形的材料，在这些材料上压出的压痕，两条对角线的长度会明显不 同，如可能，应使压痕对角线方向与冷加工变形方向成 45o角。 9 结果的表示 9.1 维氏硬度值的计算 测量压痕两条对角线长度，用其算术平均值按式 (1)计算试样的维氏硬度，也可按 GB/T 4340.4 查出 维氏硬度值。 2 2 n dF1891.0d2Fsin2 g1HV α ……………… (1) 式中： HV——维氏硬度，单位为 N/mm2（MPa）。 ng1 ——常数，等于 0.102。gn为kgf转化为 N的转化因子，为 9.80665。 全国团体标准信息平台 T/SZS 4018—2020 4 α——金刚石压头顶部两相对面夹角（ 136°） ，单位为度（°） 。 F——试验力，单位为牛顿（ N）。 d——两压痕对角线长度 d1和d2的算术平均值，单位 为毫米 (mm)。 至少以 3个有效数据点计算算术平均值作为试样的维氏硬度值，结果保留 3位有效数字。 9.2 维氏硬度的表示 维氏硬度用 HV表示，符号之前为硬