ISO 16859-2:2015

Metallic materials — Leeb hardness test — Part 2: Verification and calibration of the testing devices

ISO 16859-2:2015 specifies methods for direct and indirect verification of test instruments used for determining Leeb hardness in accordance with ISO 16859‑1, and also describes when these two types of verification are to be performed. The direct verification involves checking that individual instrument performance parameters fall within specified limits, whereas the indirect verification utilizes hardness measurements of reference test blocks, calibrated in accordance with ISO 16859‑3, to check the overall performance of the instrument for testing in the direction of gravity. The indirect method can be used on its own for the periodic performance checking in service.

Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb — Partie 2: Vérification et étalonnage des dispositifs d'essai

L'ISO 16859-2:2015 spécifie les méthodes pour les vérifications directe et indirecte des instruments d'essai utilisés pour déterminer la dureté Leeb conformément à l'ISO 16859‑1, et décrit également quand ces deux types de vérification doivent être réalisés. La vérification directe implique de vérifier que les paramètres individuels de performance de l'instrument se situent à l'intérieur des limites spécifiées, alors que la vérification indirecte utilise les mesurages de dureté de blocs d'essai de référence, étalonnés conformément à l'ISO 16859‑3, pour vérifier la performance globale de l'instrument, dans la direction de la pesanteur. La méthode indirecte peut être utilisée de son côté pour la vérification périodique de performance en service.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-Sep-2015
• ICS: 77.040.10 - Mechanical testing of metals
• Technical Committee: ISO/TC 164/SC 3 - Hardness testing
• Drafting Committee: ISO/TC 164/SC 3 - Hardness testing
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 30-Sep-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16859-2
First edition
2015-09-15
Metallic materials — Leeb hardness
test —
Part 2:
Verification and calibration of the
testing devices
Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb —
Partie 2: Vérification et étalonnage des dispositifs d’essai
Reference number
ISO 16859-2:2015(E)
©
ISO 2015

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ISO 16859-2:2015(E)

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ISO 16859-2:2015(E)

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 General conditions . 1
4 Direct verification . 1
4.1 General . 1
4.2 Calibration parameters . 2
4.3 Verification of mass and geometry of impact body . 3
4.4 Verification of geometry and hardness of indenter ball . 3
4.5 Verification of geometry of support ring . 3
4.6 Verification of impact velocity . 3
4.7 Indirect verification of instrument . 4
5 Indirect verification . 4
5.1 General . 4
5.2 Procedure . 4
5.3 Variation coefficient (V) . 5
5.4 Error of test instrument . 5
5.5 Measurement uncertainty . 6
6 Intervals between verifications . 6
7 Verification report/calibration certificate . 7
Annex A (informative) Measurement uncertainty of calibration results of Leeb hardness
testing instrument . 8
Annex B (informative) Direct verification of single coil instrument .11
Bibliography .12
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ISO 16859-2:2015(E)

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.
ISO 16859 consists of the following parts, under the general title Metallic materials — Leeb hardness test:
— Part 1: Test method
— Part 2: Verification and calibration of the testing devices
— Part 3: Calibration of reference test blocks
iv © ISO 2015 – All rights reserved

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16859-2:2015(E)
Metallic materials — Leeb hardness test —
Part 2:
Verification and calibration of the testing devices
1 Scope
This part of ISO 16859 specifies methods for direct and indirect verification of test instruments used
for determining Leeb hardness in accordance with ISO 16859-1, and also describes when these two
types of verification are to be performed.
The direct verification involves checking that individual instrument performance parameters fall
within specified limits, whereas the indirect verification utilizes hardness measurements of reference
test blocks, calibrated in accordance with ISO 16859-3, to check the overall performance of the
instrument for testing in the direction of gravity. The indirect method can be used on its own for the
periodic performance checking in service.
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 16859-1, Metallic materials — Leeb hardness test — Part 1: Test method
ISO 16859-3, Metallic materials — Leeb hardness test — Part 3: Calibration of reference test blocks
ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
3 General conditions
Before a Leeb hardness testing instrument is verified, the instrument shall be checked to ensure that it
is properly set up and operating in accordance with the manufacturer’s instructions.
Especially it should be checked that
a) the impact body is correctly installed in the guide tube,
b) the support ring is mounted tightly to the bottom of the impact device,
c) cables are correctly connected, if applicable, and
d) the settings of the indicating unit are correct.
4 Direct verification
4.1 General
4.1.1 Direct verification should be carried out at a temperature of (23 ± 5) °C. If the verification is
made outside this temperature range, this shall be reported in the verification report.
4.1.2 The instruments used for verification shall be traceable to national measurement standards.
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ISO 16859-2:2015(E)

4.1.3 Direct verification is comprised of the following:
a) verification of mass and geometry of impact body in accordance with 4.3;
b) verification of geometry of indenter ball, and of hardness of ball except for type E, in accordance
with 4.4;
c) verification of geometry of support ring in accordance with 4.5;
d) verification of impact velocity in accordance with 4.6.
4.2 Calibration parameters
Calibration parameters for reference in direct calibrations of Leeb impact devices are specified in Table 1.
Table 1 — Dimensions of Leeb impact devices for reference in direct calibrations
Parameters of types of impact devices
D S E DL D+15 C G
v m/s Impact 2,05 ± 0,1 2,05 ± 0,1 2,05 ± 0,1 1,82 ± 0,1 1,7 ± 0,1 1,4 ± 0,1 3,0 ± 0,1
A
a
velocity
mm Maximum 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 3,00
distance of ball
indenter
from test piece
surface at
velocity
measurement
M g Mass of impact 5,45 5.40 5,45 7,25 7,75 3,1 20,0
body (incl. ball ± 0,1 ± 0,1 ± 0,1 ± 0,1 ± 0,1 ± 0,05 ± 0,3
indenter)
R mm Spherical 1,5 1,5 1,5 1,39 1,5 1,5 2,5
radius of ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005
indenter ball
 Material of tungsten- ceramics polycrystal- tungsten- tungsten- tungsten- tungsten-
indenter carbide Si N > 90 line diamond carbide carbide carbide carbide
3 4
cobalt: wt.-%; Syndite; cobalt: cobalt: cobalt: cobalt:
balance; mass mass balance; balance; balance; balance;
other density density other other other other
carbides: 3,1 g/ 3,5 g/ carbides: carbides: carbides: carbides:
3 3
< 2wt.-%; cm ± 0,2 g/ cm ± 0,2 g/ < 2wt.-%; < 2wt.-%; < 2wt.-%; < 2wt.-%;
3 3
cobalt: 5–7 cm cm cobalt: 5–7 cobalt: 5–7 cobalt: 5–7 cobalt: 5–7
wt.-%; wt.-%; wt.-%; wt.-%; wt.-%;
mass mass mass mass mass
density density density density density
14,8 g/ 14,8 g/ 14,8 g/ 14,8 g/ 14,8 g/
3 3 3 3 3
cm ± 0,2 g/ cm ± 0,2 g/ cm ± 0,2 g/ cm ± 0,2 g/ cm ± 0,2 g/
3 3 3 3 3
cm cm cm cm cm
b
HV HV2 Vickers 1600 1600 ≥4500 1600 1600 1600 1600
hardness of ±100 ±100 ±100 ±100 ±100 ±100
Indenter
dx mm Minimum 0,3 0,3 0,3 2,0 0,3 0,3 0,6
protrusion of
spherical
surface of
indenter with
respect to
indenter
holder
mm Dimensions of  diameter:
round bar of DL 2,5 ± 0,1;
holder length
55,15 ± 0,1
a
Impact vertically down, in direction of gravity.
b
The indicated hardness of the indenter of impact body E is informational, but not required to be verified.
2 © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO 16859-2:2015(E)

4.3 Verification of mass and geometry of impact body
4.3.1 The mass of the impact body shall be verified according to the requirements defined in Table 1.
4.3.2 The impact body shall consist of a ball indenter and a holder of the indenter. If the impact signal
is read out via a coil using electromagnetic induction, the impact body shall contain a permanent magnet.
4.3.3 The spherical surface of the indenter shall protrude from the holder by a minimum of 0,3 mm
for impact device types D, D+15, S, E, and C, and by a minimum of 0,6 mm for impact device type G.
The indenter of impact device type, DL, is captured in a holder consisting of a round bar of diameter
(2,5 ± 0,1) mm and length (55,15 ± 0,1) mm, and the indenter shall protrude from this holder by a
minimum of 2 mm.
4.4 Verification of geometry and hardness of indenter ball
4.4.1 For the purpose of verifying the size and the hardness of the balls, a sample selected at random
from a batch shall be tested. A certificate or proof of required hardness shall be made available. The balls
verified for hardness shall be discarded.
4.4.2 The diameter of the ball
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16859-2
Première édition
2015-09-15
Matériaux métalliques — Essai de
dureté Leeb —
Partie 2:
Vérification et étalonnage des
dispositifs d’essai
Metallic materials — Leeb hardness test —
Part 2: Verification and calibration of the testing devices
Numéro de référence
ISO 16859-2:2015(F)
©
ISO 2015

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ISO 16859-2:2015(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
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l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ISO 16859-2:2015(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Conditions générales . 1
4 Vérification directe. 1
4.1 Généralités . 1
4.2 Paramètres d’étalonnage. 2
4.3 Vérification de la masse et de la géométrie de la pièce d’impact . 3
4.4 Vérification de la géométrie et de la dureté de la bille du pénétrateur . 3
4.5 Vérification de la géométrie de l’anneau d’appui . 3
4.6 Vérification de la vitesse d’impact . 4
4.7 Vérification indirecte de l’instrument . 4
5 Vérification indirecte . 4
5.1 Généralités . 4
5.2 Mode opératoire . 5
5.3 Coefficient de variation (V) . 5
5.4 Ecart de l’instrument d’essai . 6
5.5 Incertitude de mesure . 6
6 Intervalles entre vérifications . 6
7 Rapport de vérification / certificat d’étalonnage . 7
Annexe A (informative) Incertitude de mesure des résultats d’étalonnage d’un instrument
d’essai de dureté Leeb . 8
Annexe B (informative) Vérification directe d’un instrument à bobine unique .11
Bibliographie .12
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ISO 16859-2:2015(F)

Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de
brevets reçues (voir www.iso.org/brevets).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, aussi bien que pour des informations au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de
l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
sous-comité SC 3, Essais de dureté.
L’ISO 16859 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Matériaux métalliques —
Essai de dureté Leeb:
— Partie 1: Méthode d’essai
— Partie 2: Vérification et étalonnage des dispositifs d’essai
— Partie 3: Etalonnage des blocs d’essai de référence
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 16859-2:2015(F)
Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb —
Partie 2:
Vérification et étalonnage des dispositifs d’essai
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16859 spécifie les méthodes pour les vérifications directe et indirecte des
instruments d’essai utilisés pour déterminer la dureté Leeb conformément à l’ISO 16859-1, et décrit
également quand ces deux types de vérification doivent être réalisés.
La vérification directe implique de vérifier que les paramètres individuels de performance de
l’instrument se situent à l’intérieur des limites spécifiées, alors que la vérification indirecte utilise
les mesurages de dureté de blocs d’essai de référence, étalonnés conformément à l’ISO 16859-3, pour
vérifier la performance globale de l’instrument, dans la direction de la pesanteur. La méthode indirecte
peut être utilisée de son côté pour la vérification périodique de performance en service.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour
les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 16859-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb — Partie 1: Méthode d’essai
ISO 16859-3, Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb — Partie 3: Etalonnage des blocs d’essai de
référence
ISO 6507-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d’essai
3 Conditions générales
Avant qu’un instrument d’essai de dureté Leeb soit vérifié, l’instrument doit être vérifié pour s’assurer
qu’il est correctement monté et utilisé conformément aux instructions du fabricant.
En particulier, il convient de vérifier que:
a) la pièce d’impact est correctement installée dans le tube guide ;
b) l’anneau d’appui est fermement monté à l’extrémité du dispositif d’impact ;
c) les câbles sont correctement branchés, si cela est applicable ;
d) les réglages de l’unité d’indication sont corrects.
4 Vérification directe
4.1 Généralités
4.1.1 Il convient de réaliser la vérification directe à une température de (23 ± 5) °C. Si la vérification
est effectuée en dehors de cet intervalle de température, cela doit être consigné dans le rapport de
vérification.
© ISO 2015 – Tous droits réservés 1

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ISO 16859-2:2015(F)

4.1.2 Les instruments utilisés pour la vérification doivent pouvoir être raccordés aux étalons
nationaux de mesure.
4.1.3 La vérification directe comprend :
a) la vérification de la masse et de la géométrie des pièces d’impact conformément au 4.3;
b) la vérification de la géométrie de la bille du pénétrateur et de la dureté de la bille sauf pour le type
E, conformément au 4.4;
c) la vérification de la géométrie de l’anneau d’appui conformément au 4.5;
d) la vérification de la vitesse d’impact conformément au 4.6.
4.2 Paramètres d’étalonnage
Les paramètres d’étalonnage de référence pour les étalonnages directs des dispositifs d’impact Leeb
sont spécifiés dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Dimensions des dispositifs d’impact Leeb utilisées comme référence pour les
étalonnages directs
Paramètres des types de dispositifs d’impact
Symbole Unité Désignation
D S E DL D+15 C G
v m/s Vitesse 2,05 ± 0,1 2,05 ± 0,1 2,05 ± 0,1 1,82 ± 0,1 1,7 ± 0,1 1,4 ± 0,1 3,0 ± 0,1
A
a
d’impact
mm Distance maxi- 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 3,00
male du péné-
trateur à bille
à la surface de
l’éprouvette lors
du mesurage de
la vitesse
M g Masse de la 5,45 5,40 5,45 7,25 7,75 3,1 20,0
pièce d’impact ± 0,1 ± 0,1 ± 0,1 ± 0,1 ± 0,05 ± 0,05 ± 0,3
(y compris le
pénétrateur à
bille)
R mm Rayon sphé- 1,5 1,5 1,5 1,39 1,5 1,5 2,5
rique de la bille ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005 ± 0,005
du pénétrateur
Matériau du Carbure de céramique diamant de Carbure de Carbure de Carbure de Carbure de
pénétrateur tungstène Si N synthèse tungstène tungstène tungstène tungstène
3 4
cobalt : > 90% en polycristal- cobalt : cobalt : cobalt : cobalt :
complément; masse; lin ; masse complément; complément; complément; complément;
autres car- masse volumique autres car- autres car- autres car- autres car-
bures : volumique 3,5 ± 0,2 g/ bures : bures : bures : bures :
3
< 2 % en 3,1 ± 0,2 g/ cm < 2 % en < 2 % en < 2 % en < 2 % en
3
masse ; cm masse ; masse ; masse ; masse ;
cobalt : cobalt : cobalt : cobalt : cobalt :
5-7 % en 5-7 % en 5-7 % en 5-7 % en 5-7 % en
masse ; masse ; masse ; masse ; masse ;
masse volu- masse volu- masse volu- masse volu- masse volu-
mique 14,8 ± mique 14,8 ± mique 14,8 ± mique 14,8 ± mique 14,8 ±
3 3 3 3 3
0,2 g/cm 0,2 g/cm 0,2 g/cm 0,2 g/cm 0,2 g/cm
b
HV HV10 Dureté Vickers 1600 1600 ≥ 4500 1600 1600 1600 1600
du pénétrateur ± 100 ± 100 ± 100 ± 100 ± 100 ± 100
a
Impact vertical vers le bas, dans la direction de la pesanteur.
b
La dureté indiquée du pénétrateur de la pièce d’impact E est donnée pour information, mais il n’est pas exigé de la
vérifier.
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés

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ISO 16859-2:2015(F)

Tableau 1 (suite)
Paramètres des types de dispositifs d’impact
Symbole Unité Désignation
D S E DL D+15 C G
dx mm Saillie minimale 0,3 0,3 0,3 2,0 0,3 0,3 0,6
de la surface
sphérique du
pénétrateur
par rapport au
porte-pénétra-
teur
mm Dimensions de Diamètre 2,5
la barre ronde ± 0,1 ; lon-
du support DL gueur 55,15
± 0,1
a
Impact vertical vers le bas, dans la direction de la pesanteur.
b
La dureté indiquée du pénétrateur de la pièce d’impact E est donnée pour information, mais il n’est pas exigé de la
vérifier.
4.3 Vérification de la masse et de la géométrie de la pièce d’impact
4.3.1 La masse de la pièce d’impact doit être vérifiée conformément aux exigences définies dans le
Tableau 1.
4.3.2 La pièce d’impact doit consister en un pénétrateur à bille et un porte-pénétrateur. Si le signal
d’impact est lu via une bobine utilisant l’induction électromagnétique, la pièce d’impact doit contenir un
aimant permanent.
4.3.3 La surface sphérique du pénétrateur doit être en saillie du porte-pénétrateur d’un minimum de
0,3 mm pour les types de dispositif d’impact D, D+15, S, E et C, et d’un minimum de 0,6 mm pour le type
de dispositif d’impact G. Le pénétrateur du type de dispositif d’impact DL est enserré dans un porte-
pénétrateur consistant en une barre ronde de diamètre (2,5 ± 0,1) mm et de longueur (55,15 ± 0,1) mm,
et le pénétrateur doit être en saillie de ce porte-pénétrateur d’un minimum de 2 mm.
4.4 Vérification de la géométrie et de la dureté de la bille du pénétrateur
4.4.1 Pour les besoins de la vérification des dimensions et de la dureté des billes, un échantillon prélevé
au hasard dans un lot doit être essayé. Un certificat ou une preuve de la dureté requise doit être rendu
disponible. Les billes, dont la dureté a été vérifiée, doivent être rebutées.
4.4.2 Le diamètre du pénétrateur à bille doit être déterminé en prenant la valeur moyenne d’au
moins trois va
...