ISO 6507-2:2005
(Main)Metallic materials — Vickers hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines
Metallic materials — Vickers hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines
ISO 6507-2:2005 specifies a method of verification of testing machines for determining Vickers hardness in accordance with ISO 6507-1.
Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d'essai
L'ISO 6507-2:2005 spécifie une méthode de vérification des machines d'essai utilisées pour la détermination de la dureté Vickers conformément à l'ISO 6507-1.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6507-2
Third edition
2005-12-15
Metallic materials — Vickers hardness
test —
Part 2:
Verification and calibration of testing
machines
Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers —
Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d'essai
Reference number
ISO 6507-2:2005(E)
©
ISO 2005
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ISO 6507-2:2005(E)
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ISO 6507-2:2005(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 General conditions . 1
4 Direct verification. 2
5 Indirect verification. 4
6 Intervals between verifications . 7
7 Verification report/calibration certificate . 8
Annex A (informative) Notes on diamond indenters . 9
Annex B (informative) Uncertainty of measurement of the calibration results of the hardness
testing machine. 10
Bibliography . 16
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ISO 6507-2:2005(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 6507-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 164, Mechanical testing of metals, Subcommittee
SC 3, Hardness testing.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 6507-2:1997), which has been technically
revised.
ISO 6507 consists of the following parts, under the general title Metallic materials — Vickers hardness test:
⎯ Part 1: Test method
⎯ Part 2: Verification and calibration of testing machines
⎯ Part 3: Calibration of reference blocks
⎯ Part 4: Tables of hardness values
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 6507-2:2005(E)
Metallic materials — Vickers hardness test —
Part 2:
Verification and calibration of testing machines
1 Scope
This part of ISO 6507 specifies a method of verification of testing machines for determining Vickers hardness
in accordance with ISO 6507-1.
It specifies a direct verification method for checking the main functions of the machine operation, and an
indirect method suitable for the overall checking of the machine. The indirect method may be used on its own
for periodic routine checking of the machine in service.
If a testing machine is also to be used for other methods of hardness testing, it shall be verified independently
for each method.
This part of ISO 6507 is also applicable to portable hardness testing machines.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. 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 6507-1:2005, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507-3, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks
3 General conditions
Before a Vickers hardness testing machine is verified, the machine shall be checked to ensure that it is
properly set up in accordance with the manufacturer's instructions:
Especially, it should be checked that:
a) the plunger holding the indenter is capable of sliding in its guide;
b) the indenter-holder is firmly mounted in the plunger;
c) the test force can be applied and removed without shock or vibration and in such a manner that the
readings are not influenced;
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d) if the measuring system is integral with the machine
⎯ the change from removing the test force to measuring mode does not influence the readings,
⎯ illumination does not affect the readings,
⎯ the centre of the indentation is in the centre of the field of view, if necessary.
The illumination device of the measuring microscope shall produce uniform lighting of the whole observed field
and maximum contrast between the indentation and the surrounding surface.
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 and calibration shall be traceable to national standards.
4.1.3 Direct verification involves:
a) calibration of the test force;
b) verification of the indenter;
c) calibration of the measuring system;
d) verification of the testing cycle.
4.2 Calibration of the test force
4.2.1 Each test force used within the working range of the testing machine shall be measured. Whenever
applicable, this shall be done at not less than three positions of the plunger uniformly spaced throughout its
range of movement during testing.
4.2.2 Three readings shall be taken for each test force at each position of the plunger. Immediately before
each reading is taken, the plunger shall have been moved in the same direction as during testing.
4.2.3 The test force shall be measured by one of the following two methods:
⎯ by means of an elastic proving device in accordance with ISO 376:2004, class 1, or
⎯ by balancing against a force, accurate to ± 0,2 %, applied by means of calibrated masses or another
method with the same accuracy.
4.2.4 Each measurement of the force shall be within the tolerances of the nominal value of the test force, as
given in Table 1.
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ISO 6507-2:2005(E)
Table 1
Ranges of the test force, F Tolerances
N %
F W 1,961 ± 1,0
0,098 07 u F < 1,961 ± 1,5
4.3 Verification of the indenter
4.3.1 The four faces of the square-based diamond pyramid shall be polished and free from surface defects.
4.3.2 The verification of the shape of the indenter can be made by direct measurement or by measurement
of its projection on a screen.
4.3.3 The angle between the opposite faces at the vertex of the diamond pyramid shall be 136° ± 0,5° (see
Figure 1).
NOTE The angle between the opposite faces may also be determined by the angle between the opposite edges; this
value is 148,11° ± 0,76°.
4.3.4 The angle between the axis of the diamond pyramid and the axis of the indenter-holder (normal to the
seating surface) shall be less than 0,50°. The four faces shall meet at a point; the maximum permissible
length of the line of conjunction between opposite faces is given in Table 2 (see also Figure 2).
Figure 1 — Angle of the diamond pyramid
Key
a = length of line of conjunction
Figure 2 — Line of conjunction on the top of the indenter (schematic)
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ISO 6507-2:2005(E)
Table 2
Maximum permissible length of the line of conjunction,
Ranges of test force, F
a
N mm
F W 49,03
0,002
1,961 u F < 49,03
0,001
0,098 07 u F < 1,961
0,000 5
4.4 Calibration of the measuring system
4.4.1 The resolution required of the measuring system depends on the size of the smallest indentation to be
measured.
The scale of the measuring system shall be graduated to permit estimation of the diagonals of the indentation
in accordance with Table 3.
Table 3
Diagonal length, d
Resolution of the measuring system Maximum permissible error
mm
d u 0,040
0,000 2 mm 0,000 4 mm
0,040 < d u 0,200 0,5 % of d 1,0 % of d
d > 0,200 0,001 mm 0,002 mm
NOTE The diagonal length of the indentation determines the necessary magnification V of the measuring system according to the
following condition:
V × d W 14 mm
For indentation diagonals d < 0,035 mm this condition may not be fulfilled, but the magnification should be at least × 400.
The resolution of the measuring system for Vickers hardness testing of hardmetals is specified in ISO 3878.
4.4.2 The measuring system shall be verified by measurements made on an object micrometer at a
minimum of five intervals over each working range.
The maximum permissible error shall not exceed the values given in Table 3.
4.5 Verification of the testing cycle
The testing cycle shall be timed with an uncertainty of ± 1,0 s and shall conform to the testing cycle of
ISO 6507-1.
5 Indirect verification
5.1 Indirect verification should be carried out at a temperature of (23 ± 5) °C by means of reference blocks
calibrated in accordance with ISO 6507-3. If the verification is made outside this temperature range, this shall
be reported in the verification report.
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5.2 On each reference block, the reference indentation shall be measured. For each block, the difference
between the mean measured value and the certified mean diagonal shall not exceed the maximum
permissible errors given in Table 3.
5.3 The machine shall be verified at each test force which is used. For each test force, two reference blocks
shall be selected from the hardness ranges specified below. The blocks shall be chosen so that at least one
reference block in each hardness range is used for the verification.
⎯ u 225 HV
⎯ 400 HV to 600 HV
⎯ > 700 HV
5.4 When verifying testing machines using only one test force, three reference blocks shall be used, one in
each of the ranges specified in 5.2.
5.5 On each reference block, five indentations shall be made and measured. The test shall be carried out in
accordance with ISO 6507-1.
5.6 For special purposes, a hardness testing machine may be verified at one hardness value only,
corresponding approximately to that of the tests to be made.
5.7 For each reference block, let d , d , d , d , d be the arithmetic mean values of the measured lengths of
1 2 3 4 5
the two diagonals of the indentations, arranged in increasing order of magnitude, and
d+++ddd+d
12 3 4 5
d = (1)
5
5.8 The repeatability of the testing machine, under the particular verification conditions, is determined by
the difference
rd=−d (2)
51
The repeatability, expressed as a percentage of d , is calculated as:
dd−
51
r =×100 (3)
rel
d
The repeatability of the testing machine verified is not considered satisfactory unless it satisfies the conditions
given in Table 4.
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Table 4
Repeatability of the testing machine
max
Hardness
b
r , % r HV
rel
of the
reference
HV 5 to HV 100
HV 0,2 to < HV 5
HV 0,2
block
HV 5
to
< HV 0,2
Hardness of the Hardness of the
to HV 100
< HV 5 HV HV
reference block reference block
100 6 100 12
a a a
u 225 HV
3,0 6,0 9,0
200 12 200 24
250 10 250 20
350 14 350 28
a a a
> 225 HV 2,0 4,0 5,0
600 24 600 48
750 30 750 60
a
or 0,001 mm, whichever is greater.
b
HV: Vickers hardness.
5.9 The error, E, of the testing machine under the particular verification conditions is characterized by the
difference:
E=−HH (4)
c
where
HH++H+H+H
12 3 4 5
(5)
H =
5
where
H , H , H , H , H are the hardness values corresponding to d , d , d , d , d ;
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
H is the specified hardness of the reference block used.
c
The percent error, E , is calculated by the following equation:
rel
H − H
c
E =×100 (6)
rel
H
c
The maximum error of the testing machine, expressed as a percentage of the specified
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6507-2
Troisième édition
2005-12-15
Matériaux métalliques — Essai de dureté
Vickers —
Partie 2:
Vérification et étalonnage des machines
d'essai
Metallic materials — Vickers hardness test —
Part 2: Verification and calibration of testing machines
Numéro de référence
ISO 6507-2:2005(F)
©
ISO 2005
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Publié en Suisse
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ISO 6507-2:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Conditions générales . 1
4 Vérification directe. 2
5 Vérification indirecte . 4
6 Intervalles entre vérifications. 7
7 Rapport de vérification/certificat d'étalonnage .8
Annexe A (informative) Notes sur les pénétrateurs en diamant. 9
Annexe B (informative) Incertitude de mesure des résultats d'étalonnage de la machine d'essai de
dureté . 10
Bibliographie . 16
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ISO 6507-2:2005(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 Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 6507-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
sous-comité SC 3, Essais de dureté.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 6507-2:1997), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 6507 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Matériaux métalliques — Essai
de dureté Vickers:
⎯ Partie 1: Méthode d'essai
⎯ Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d'essai
⎯ Partie 3: Étalonnage des blocs de référence
⎯ Partie 4: Tableaux des valeurs de dureté
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 6507-2:2005(F)
Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers —
Partie 2:
Vérification et étalonnage des machines d'essai
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 6507 spécifie une méthode de vérification des machines d'essai utilisées pour la
détermination de la dureté Vickers conformément à l'ISO 6507-1.
Elle spécifie une méthode de vérification directe pour contrôler les principales fonctions de la machine et une
méthode de vérification indirecte appropriée pour une vérification globale de la machine. La méthode indirecte
peut être utilisée seule pour une vérification de routine de la machine en service.
Si une machine d'essai est également utilisée pour d'autres méthodes d'essai de dureté, elle doit être vérifiée
indépendamment pour chaque méthode.
La présente partie de l'ISO 6507 est également applicable aux machines d'essai de dureté portables.
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 376, Matériaux métalliques — Étalonnage des instruments de mesure de force utilisés pour la vérification
des machines d'essais uniaxiaux
ISO 3878, Métaux-durs — Essai de dureté Vickers
ISO 6507-1:2005, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6507-3, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 3: Étalonnage des blocs de référence
3 Conditions générales
Avant de vérifier une machine d'essai de dureté Vickers, la machine doit être contrôlée afin de s'assurer qu'elle est
correctement installée conformément aux instructions du fabricant.
Il convient en particulier de vérifier
a) que l'équipement mobile portant le pénétrateur peut glisser dans son guide,
b) que le porte-pénétrateur est solidement fixé sur l'équipement mobile,
c) que la force d'essai peut être appliquée et enlevée sans secousse ni vibration et de telle façon que les
lectures n'en soient pas influencées,
d) si le système de mesure fait partie intégrante de la machine que
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ISO 6507-2:2005(F)
⎯ le passage de la suppression de la force au mode mesure est sans influence sur les lectures,
⎯ le système d'éclairage n'affecte pas les lectures,
⎯ le centre de l'empreinte se trouve au centre du champ d'observation, si nécessaire.
Le système d'éclairage du microscope de mesure doit produire un éclairage uniforme de la totalité du champ
d'observation et un contraste maximal entre l'empreinte et la surface environnante.
4 Vérification directe
4.1 Généralités
4.1.1 II convient que la vérification directe soit effectuée à une température de (23 ± 5) °C. Si la vérification
est faite en dehors de cet intervalle de température, cela doit être noté dans le rapport de vérification.
4.1.2 Les instruments utilisés pour la vérification et l'étalonnage doivent pouvoir être raccordés aux étalons
nationaux.
4.1.3 La vérification directe comporte
a) l'étalonnage de la force d'essai,
b) la vérification du pénétrateur,
c) l'étalonnage du système de mesure,
d) la vérification du cycle d'essai.
4.2 Étalonnage de la force d'essai
4.2.1 Chaque force d'essai utilisée dans le domaine d'utilisation de la machine d'essai doit être mesurée.
Chaque fois que cela s'applique, ceci doit être effectué pour au moins trois positions de l'équipement mobile,
uniformément espacées sur toute l'étendue de sa course pendant l'essai.
4.2.2 Trois lectures doivent être faites pour chaque force d'essai et chaque position de l'équipage mobile.
Immédiatement avant chaque lecture, l'équipement mobile doit avoir été déplacé dans la même direction qu'au
cours de l'essai.
4.2.3 La force d'essai doit être mesurée par l'une des deux méthodes suivantes:
⎯ au moyen d'un instrument élastique de mesurage de la force conformément à l'ISO 376:2004, classe 1;
⎯ en l'équilibrant par une force, exacte à ± 0,2 %, appliquée par l'intermédiaire de masses étalonnées ou
par une autre méthode ayant la même exactitude.
4.2.4 Chaque mesurage de la force doit se situer dans les tolérances de la valeur nominale de la force
d'essai, comme indiquées dans le Tableau 1.
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 6507-2:2005(F)
Tableau 1
Domaines de la force d'essai, F Tolérances
N %
F W 1,961 ± 1,0
0,098 07 u F < 1,961 ± 1,5
4.3 Vérification du pénétrateur
4.3.1 Les quatre faces de la pyramide à base carrée en diamant doivent être polies et exemptes de défauts
de surface.
4.3.2 La vérification de la forme du pénétrateur peut être effectuée par mesurage direct ou par mesurage de
sa projection sur un écran.
4.3.3 L'angle entre les faces opposées au sommet de la pyramide en diamant doit être égal à 136° ± 0,5°
(voir Figure 1).
NOTE L'angle entre les faces opposées peut également être déterminé par l'angle entre les arêtes opposées; cette
valeur est 148,11° ± 0,76°.
4.3.4 L'angle entre l'axe de la pyramide en diamant et l'axe du porte-pénétrateur (perpendiculairement à la
face d'appui) doit être inférieur à 0,50°. Les quatre faces doivent être concourantes en un point; la longueur
maximale admissible de l'arête commune aux faces opposées est donnée dans le Tableau 2 (voir également
la Figure 2).
Figure 1 — Angle de la pyramide en diamant
Légende
a = longueur de la ligne de conjonction
Figure 2 — Ligne de conjonction au sommet du pénétrateur (schématique)
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ISO 6507-2:2005(F)
Tableau 2
Longueur maximale admissible de la ligne de
Domaines de force d'essai, F
conjonction, a
N mm
F W 49,03
0,002
1,961 u F < 49,03
0,001
0,098 07 u F < 1,961
0,000 5
4.4 Étalonnage du système de mesure
4.4.1 La résolution requise du système de mesure dépend de la taille de la plus petite empreinte à mesurer.
L'échelle du système de mesure doit être graduée de façon à permettre l'estimation des diagonales de
l'empreinte conformément au Tableau 3.
Tableau 3
Longueur de la diagonale, d
Résolution du système de mesure Erreur maximale admissible
mm
d u 0,040
0,000 2 mm 0,000 4 mm
0,040 < d u 0,200
0,5 % of d 1,0 % of d
d > 0,200 0,001 mm 0,002 mm
NOTE La longueur de la diagonale de l'empreinte détermine le grandissement nécessaire, V, du système de mesure
conformément à la condition suivante:
V × d W 14 mm
Pour des diagonales d'empreinte d < 0,035 mm, cette condition peut ne pas être satisfaite mais il convient que le grossissement soit
d'au moins × 400.
La résolution du système de mesure pour les essais de dureté Vickers des métaux durs est spécifié dans
l'ISO 3878.
4.4.2 Le système de mesure doit être vérifié par des mesurages réalisés au moyen d'un micromètre objet
sur au moins cinq intervalles de chaque domaine de mesure.
L'erreur maximale admissible ne doit pas dépasser les valeurs données dans le Tableau 3.
4.5 Vérification du cycle d'essai
Le cycle d'essai doit être réglé avec une incertitude de ± 1,0 s et doit être conforme au cycle d'essai de
l'ISO 6507-1.
5 Vérification indirecte
5.1 Il convient que la vérification indirecte soit effectuée à une température de (23 ± 5) °C au moyen de
blocs de référence étalonnés conformément à l'ISO 6507-3. Si la vérification est faite en dehors de cet
intervalle de température, cela doit être noté dans le rapport de vérification.
4 © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 6507-2:2005(F)
5.2 Sur chaque bloc de référence, l'empreinte de référence doit être mesurée. Pour chaque bloc, la
différence entre la valeur moyenne mesurée et la diagonale moyenne mesurée ne doit pas dépasser les
erreurs maximales admissibles données dans le Tableau 3.
5.3 La machine doit être vérifiée pour chaque force d'essai utilisée. Pour chaque force d'essai, deux blocs
de référence doivent être choisis dans les gammes de dureté spécifiées ci-après. Les blocs doivent être
choisis de façon qu'au moins un bloc de référence dans chaque domaine de dureté soit utilisé pour la
vérification.
⎯ u 225 HV.
⎯ 400 HV à 600 HV.
⎯ > 700 HV.
5.4 Pour la vérification des machines d'essai utilisant une seule force d'essai, trois blocs de référence
doivent être utilisés, un bloc étant pris dans chacune des gammes spécifiées en 5.2.
5.5 Sur chaque bloc de référence, cinq empreintes doivent être faites et mesurées. L'essai doit être
effectué conformément à l'ISO 6507-1.
5.6 Pour des besoins particuliers, une machine d'essai de dureté peut être vérifiée pour une seule valeur
de dureté, correspondant approximativement à celle des essais à réaliser.
5.7 Pour chaque bloc de référence, soient d , d , d , d , d , les valeurs des moyennes arithmétiques de la
1 2 3 4 5
longueur mesurées des deux diagonales des empreintes, classées par ordre croissant, et
d++ddd+ +d
12 3 4 5
d = (1)
5
5.8 Répétabilité
La répétabilité de la machine d'essai, dans les conditions particulières de vérification, est caractérisée par la
différence
rd=−d (2)
51
La répétabilité, exprimée sous forme d'un pourcentage de d , est calculée comme
dd−
51
r =×100 (3)
rel
d
La répétabilité de la machine d'essai vérifiée n'est jugée satisfaisante que si elle satisfait les conditions
données dans le Tableau 4.
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ISO 6507-2:2005(F)
Tableau 4
Répétabilité de la machine d'essai
max
Dureté du b
r , en % r en HV
rel
bloc de
référence HV 5 à HV 100 HV 0,2 à < HV 5
HV 0,2
HV 5
à < HV 0,2
Dureté du bloc de Dureté du bloc de
à HV 100
HV HV
< HV 5
référence référence
100 6 100 12
a a a
u 225 HV
3,0 6,0 9,0
200 12 200 24
250 10 250 20
350 14 350 28
a a a
> 225 HV 2,0 4,0 5,0
600 24 600 48
750 30 750 60
a
ou 0,001 mm, celui qui est le plus grand.
b
HV: dureté Vickers.
5.9 Erreur
L'erreur, E, de la machine d'essai, dans les conditions particulière
...
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