ISO 6507-2:2018
(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 6507-2:2018 specifies a method of verification and calibration of testing machines and diagonal measuring system for determining Vickers hardness in accordance with ISO 6507‑1. A direct method of verification and calibration is specified for the testing machine, indenter and the diagonal length measuring system. An indirect verification method using reference blocks is specified for the overall checking of the machine. If a testing machine is also to be used for other methods of hardness testing, it shall be verified independently for each method. ISO 6507-2:2018 is also applicable to portable hardness testing machines but not applicable to hardness testing machines based on different measurement principles, e.g. ultrasonic impedance method.
Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d'essai
L'ISO 6507-2:2018 spécifie une méthode de vérification des machines d'essai et des systèmes de mesure de diagonale utilisées pour la détermination de la dureté Vickers conformément à l'ISO 6507‑1. Une méthode directe de vérification et d'étalonnage est spécifiée pour la machine d'essais, le pénétrateur et le système de mesure de la longueur de la diagonale. Une méthode de vérification indirecte à l'aide de blocs de référence est spécifiée pour la vérification globale de la machine. Si une machine d'essai est également utilisée pour d'autres méthodes d'essai de dureté, elle doit être vérifiée indépendamment pour chaque méthode. L'ISO 6507-2:2018 est également applicable aux machines d'essai de dureté portables mais n'est pas applicable aux machines d'essai de dureté basées sur des principes de mesure différents, par exemple une méthode d'impédance ultrasonore.
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Relations
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6507-2
Fourth edition
2018-01
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 6507-2:2018(E)
ISO 2018
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ISO 6507-2:2018(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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Published in Switzerland
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ISO 6507-2:2018(E)
Contents Page
Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv
1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1
2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1
3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1
4 General conditions ............................................................................................................................................................................................. 1
5 Direct verification ............................................................................................................................................................................................... 2
5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2
5.2 Calibration of the test force .......................................................................................................................................................... 2
5.3 Verification of the indenter .......................................................................................................................................................... 3
5.4 Calibration and verification of the diagonal measuring system ................................................................... 4
5.5 Verification of the testing cycle ................................................................................................................................................. 5
5.6 Uncertainty of calibration/verification ............................................................................................................................. 5
6 Indirect verification .......................................................................................................................................................................................... 5
6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 5
6.2 Test force and hardness levels ................................................................................................................................................... 5
6.3 Measurement of reference indentation ............................................................................................................................. 6
6.4 Number of indentations .................................................................................................................................................................. 6
6.5 Verification result ................................................................................................................................................................................. 6
6.6 Repeatability ............................................................................................................................................................................................. 6
6.7 Bias .................................................................................................................................................................................................................... 6
6.8 Uncertainty of calibration/verification ............................................................................................................................. 7
7 Intervals between verifications ............................................................................................................................................................ 7
8 Verification report/calibration certificate ................................................................................................................................ 7
8.1 Vickers testing machine .................................................................................................................................................................. 7
8.2 Vickers indenter ..................................................................................................................................................................................... 8
Annex A (informative) Uncertainty of the calibration results of the hardness testing system ................9
Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................18
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ISO 6507-2:2018(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 voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www.iso.org/iso/foreword.html.This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 164, Mechanical testing of metals,
Subcommittee SC 3, Hardness testing.This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 6507-2:2005), which has been technically
revised.The main changes compared to the previous edition are as follows:
— all references of indentation diagonals, <0,020 mm, have been removed;
— requirements for the calibration and verification of the measuring system have been revised;
— requirements for the maximum permissible error in measuring a reference indentation have been
revised;— recommendations for inspection and monitoring of the indenter have been moved to ISO 6507-1;
— requirements have been added to the test report for reporting the hardness values of reference
blocks used;— Annex A has been revised.
A list of all parts in the ISO 6507 series can be found on the ISO website.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 6507-2:2018(E)
Metallic materials — Vickers hardness test —
Part 2:
Verification and calibration of testing machines
1 Scope
This document specifies a method of verification and calibration of testing machines and diagonal
measuring system for determining Vickers hardness in accordance with ISO 6507-1.A direct method of verification and calibration is specified for the testing machine, indenter and the
diagonal length measuring system. An indirect verification method using reference blocks is specified
for the overall checking of the machine.If a testing machine is also to be used for other methods of hardness testing, it shall be verified
independently for each method.This document is also applicable to portable hardness testing machines but not applicable to hardness
testing machines based on different measurement principles, e.g. ultrasonic impedance method.
2 Normative referencesThe following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 machinesISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507-3, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks
3 Terms and definitionsNo terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/— ISO Online browsing platform: available at https://www.iso.org/obp
4 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 without any friction or excessive
side play;b) the indenter-holder is firmly mounted in the plunger;
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ISO 6507-2:2018(E)
c) the test force can be applied and removed without shock, vibration or overshoot and in such a
manner that the readings are not influenced;d) the diagonal measuring system:
1) if integral with the machine, the change from removing the test force to measuring mode does
not influence the readings;2) the illumination device of the measuring microscope produces uniform lighting of the whole
observed field with enough contrast between the indentation and the surrounding surface to
determine the boundary clearly;3) the centre of the indentation is in the centre of the field of view, if necessary.
NOTE The criteria specified in this document for the performance of the testing machine have been
developed and refined over a significant period of time. When determining a specific tolerance that the machine
needs to meet, the uncertainty associated with the use of measuring equipment and/or reference standards has
been incorporated within this tolerance and it would therefore be inappropriate to make any further allowance
for this uncertainty by, for example, reducing the tolerance by the measurement uncertainty. This applies to all
measurements made when performing a direct or indirect verification of the machine.
5 Direct verification5.1 General
5.1.1 Direct verification shall be conducted in accordance with the schedule given in Clause 7.
5.1.2 Direct verification involves:a) calibration of the test force;
b) verification of the indenter;
c) calibration and verification of the diagonal measuring system;
d) verification of the testing cycle.
5.1.3 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 stated in the verification report.
5.1.4 The instruments used for verification and calibration shall be traceable to national standards.
5.2 Calibration of the test force5.2.1 Each test force used within the working range of the testing machine shall be measured. Whenever
the indenter position affects the applied force, this shall be done at not less than three positions of the
plunger uniformly spaced throughout its range of movement during testing.For testing machines whose test force is shown not to be influenced by the position of the plunger, e.g.
closed-loop controlled loading system, the test force can be calibrated in one position.
5.2.2 The test force shall be measured by one of the following methods:— by means of an elastic proving device in accordance with ISO 376, class 1 or better;
— by balancing against a force, accurate to ±0,2 %, applied by means of calibrated masses or another
method with the same accuracy.2 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 6507-2:2018(E)
Evidence should be available to demonstrate that the output of the force-proving device does not vary
by more than 0,2 % in the period of 1 s to 30 s following a stepped change in force.
5.2.3 Three readings shall be taken for each test force, F, at each position of the plunger. Immediately
before each reading is taken, the indenter shall be moved in the same direction as during testing. All
readings shall be within the maximum permissible percent relative error, ∆F , defined in Table 1.
relThe percent relative error, ∆F , of each measurement of the force, F, is calculated according to
relFormula (1):
FF−
ΔF =×100 (1)
rel
where
F is the measured test force;
F is the nominal test force.
Table 1 — Test force tolerances
Maximum permissible relative
Ranges of the nominal test force, F
error, ΔF
rel
N %F
0,009 807 ≤ F < 0,098 07 ±2,0
0,098 07 ≤ F < 1,961 ±1,5
F ≥ 1,961 ±1,0
5.3 Verification of the indenter
5.3.1 The four faces of the square-based diamond pyramid shall be polished and free from surface
defects.5.3.2 The verification of the shape of the indenter can be made by direct measurement or optical
measurement. The device used for the verification shall have a maximum expanded uncertainty of 0,07°.
5.3.3 The measured angles between the opposite faces at the vertex of the diamond pyramid shall be
within the range 136° ± 0,5° (see Figure 1).The angles between the opposite faces may also be verified by measuring the angle between the opposite
edges. To meet the requirements, the angles between the opposite edges shall be 148,11° ± 0,76°.
5.3.4 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 0,5°.5.3.5 The four faces should ideally meet at a common point, however, there is usually a line of junction,
a, between opposite faces as shown in Figure 2. The length of the line of junction shall be determined by
directly measuring the indenter tip or by measuring the tip impression in an indentation. The maximum
permissible length of the line of junction between opposite faces is given in Table 2.
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5.3.6 A valid calibration certificate shall exist which confirms the geometrical deviations of the
indenter (see 8.2).Figure 1 — Angle of the diamond pyramid
Key
a length of line of junction
Figure 2 — Line of junction on the top of the indenter (schematic)
Table 2 — Line of junction tolerance
Ranges of test force, F Maximum permissible length of the line of junction, a
N mm
0,009 807 ≤ F < 1,961 0,000 5
1,961 ≤ F < 49,03 0,001
F ≥ 49,03 0,002
5.4 Calibration and verification of the diagonal measuring system
5.4.1 The system for measuring the diagonal of the indentation shall be verified at each magnification
and for each incorporated line scale to be used. When an individual scale is used in two perpendicular
axes, it shall be calibrated in both orientations. Measurements shall be performed using a calibrated
stage micrometer. The maximum expanded uncertainty of the distances between the line intervals on the
stage micrometer shall be as indicated in Table 3.5.4.2 Measurements shall be made at a minimum of four evenly spaced intervals, arranged centrally in
the field of view, covering each working range. Three measurements shall be made at each of the evenly
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spaced intervals. The maximum permissible error of each of the three measurements at each interval
shall be as indicated in Table 3.Table 3 — Calibration and verification requirements of the measuring system
Measurement parameters Calibration and verification requirements
Maximum expanded uncertainty of the distances between the Greater of 0,000 4 mm
line intervals on the stage micrometer (see 5.4.1) or 0,2 %
Maximum permissible error of the measurements of the stage Greater of 0,000 8 mm
micrometer intervals (see 5.4.2) or 1,0 % of the length measured
5.5 Verification of the testing cycle
The testing cycle shall be timed with equipment having a maximum expanded uncertainty of 1 s. The
timing values obtained shall fall within the limits set for the testing cycle in ISO 6507-1.
5.6 Uncertainty of calibration/verificationUncertainty of the calibration/verification results shall be determined. An example is given in Annex A.
6 Indirect verification6.1 General
6.1.1 Indirect verification shall be conducted in accordance with the schedule given in Clause 7.
6.1.2 Indirect verification involves verification of the overall performance of the testing machine by
means of reference blocks calibrated in accordance with ISO 6507-3.6.1.3 Indirect 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.
6.1.4 The instruments used for verification and calibration shall be traceable to national standards.
6.2 Test force and hardness levelsThe testing machine shall be verified by testing reference blocks that have been calibrated in accordance
with ISO 6507-3. The blocks shall have been calibrated using the same test forces that the machine will
use for future testing. When verifying more than one test force, at least two reference blocks shall be
selected from the hardness ranges specified below for each test force that the machine will be verified.
The set of blocks needed for verifying the machine for all the test forces shall be chosen so that at least
one reference block from each hardness range is used for the verifications. When verifying testing
machines using only one test force, three reference blocks shall be used, one from each of the three
hardness ranges specified below. The hardness ranges should be chosen, when possible, to replicate the
hardness levels most commonly tested when using the specific test forces.— <250 HV
— 400 HV to 600 HV
— >700 HV
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ISO 6507-2:2018(E)
6.3 Measurement of reference indentation
One of the reference indentations from the current calibration period on each reference block shall be
measured. For each indentation, the difference between the mean measured value and the certified
mean diagonal length shall not exceed greater than 0,001 mm or 1,25 % of the reference indentation
length. If preferred, this check may instead be made on a similarly-sized indentation in a different
reference block with similar hardness.6.4 Number of indentations
On each reference block, five indentations shall be made and measured. The test shall be carried out in
accordance with ISO 6507-1. Only the calibrated surfaces of the test blocks are to be used for testing.
6.5 Verification resultFor each reference block, let H , H , H , H , H be the measured hardness arranged in increasing order
1 2 3 4 5of magnitude corresponding to the measured diagonals, d , d , d , d , d , in decreasing order of
1 2 3 4 5magnitude. The mean hardness value, H , is calculated according to Formula (2) and the mean diagonal
length, d , is calculated according to Formula (3):HH++ HH++ H
12 34 5
H= (2)
dd++ dd++ d
12 34 5
d= (3)
6.6 Repeatability
The relative repeatability of the testing machine, r , expressed as a percentage of H is calculated
relaccording to Formula (4):
HH−
r =×100 (4)
rel
The repeatability of the testing machine is satisfactory if (d – d ) ≤ 0,001 mm. If (d – d ) > 0,001 mm,
1 5 1 5the testing machine is satisfactory if r is less than or equal to the percentages indicated in Table 4.
relTable 4 — Maximum permissible relative repeatability
Maximum permissible relative HV repeatability of the testing machine, r
rel
Vickers hardness of
%HV
the reference block
HV 5 to HV 100 HV 0,2 to < HV 5 < HV 0,2
HV ≤250 6,0 12,0 18,0
HV >250 4,0 8,0 12,0
NOTE Lower hardness materials often exhibit higher values of repeatability than those for higher hardness materials.
6.7 BiasThe bias, b, of the testing machine under the particular verification conditions is calculated according
to Formula (5):bH=−H (5)
CRM
where H is the certified hardness of the reference block used.
CRM
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ISO 6507-2:2018(E)
The percent bias, b , is calculated according to Formula (6):
rel
HH−
CRM
b =×100 (6)
rel
CRM
The maximum positive or negative bias of the testing machine, expressed as a percentage of the
specified hardness of the reference block, shall not exceed the values given in Table 5.
Table 5 — Maximum permissible percent HV biasMean diagonal length,
Maximum permissible percent HV bias, b ,
rel
of the testing machine
± %HV
0,02 ≤ d < 0,14 0,21/ d + 1,5
0,14 ≤ d ≤ 1,4
6.8 Uncertainty of calibration/verification
Uncertainty of the calibration results shall be determined. An example is given in Annex A.
7 Intervals between verificationsDirect verifications shall be performed according to the schedule given in Table 6. It is recommended
that direct verifications be performed every 12 months.Indirect verification shall be performed at least once every 12 months and after a direct verification
has been performed.Table 6 — Direct verifications of hardness testing machines
Diagonal
Requirements of verification Force measuring Test cycle Indenter
system
Before setting to work first time x x x x
After dismantling and reassembling,
if force, diagonal measuring system or test x x x
cycle are affected.
Failure of indirect verification x x x
Indirect verification > 13 months ago x x x
In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use.
Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)
and is not required if it can be demonstrated, for example, by tests with a reference indenter, that the indenter was the
cause of the failure.8 Verification report/calibration certificate
8.1 Vickers testing machine
The verification report/calibration certificate shall include the following information:
a) a reference to this document, i.e. ISO 6507-2;b) the method of verification (direct and/or indirect);
c) identification data of the hardness testing machine;
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ISO 6507-2:2018(E)
d) means of verification (reference blocks, elastic proving devices, etc.);
e) test force(s) verified;
f) hardness values of reference blocks used;
g) the verification temperature, if outside the range specified in 5.1.4;
h) all results obtained;
i) the date of verification and reference to the verification institution;
j) the uncertainty of the verification result.
8.2 Vickers indenter
The verification report/calibration certificate shall include the following information:
a) a reference to this document, i.e. ISO 6507-2;b) the indenter serial number;
c) all results obtained;
d) the date of verification and reference to the verification institution;
e) the uncertainty of the verification result.
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Annex A
(informative)
Uncertainty of the calibration results of the hardness testing system
A.1 General
Measurement uncertainty analysis is a useful tool to help determine sources of error and to understand
differences between measured values. This annex gives guidance on uncertainty estimation but the
values derived are for information only, unless specifically instructed otherwise by the customer. The
criteria specified in this document for the performance of the testing machine have been developed
and refined over a significant period of time. When determining a specific tolerance that the machine
needs to meet, the uncertainty associated with the use of measuring equipment and/or reference
standards has been incorporated within this tolerance and it would therefore be inappropriate to make
any further allowance for this uncertainty by, for example, reducing the tolerance by the measurement
uncertainty. This applies to all measurements made when performing a direct or indirect verification
of the machine. In each case, it is simply the measured value resulting from the use of the specified
measuring equipment and/or reference standards that is used to assess whether or not the machine
complies with this document. However, there may be special circumstances where reducing the
tolerance by the measurement uncertainty is appropriate. This should only be done by agreement of the
parties involved.The metrological chain necessary to define and disseminate hardness scales is discussed in ISO 6507-1.
A.2 Direct verification of the hardness testing machineA.2.1 Calibration of the test force
The combined relative standard uncertainty of the test force calibration is calculated according to
Formula (A.1):uu=+ u (A.1)
FFRS FHTM
where
u is the relative uncertainty of measurement of the force transducer (from the
FRS
calibration certificate);
u is the relative standard uncertainty of the test force generated by the hardness testing
FHTMmachine.
The uncertainty of measurement of the reference instrument, force transducer, is indicated in the
corresponding calibration certificate. The influence quantities, like— temperature dependence,
— long-term stability, and
— interpolation deviation,
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ISO 6507-2:2018(E)
should be considered for critical applications. Depending on the design of the force transducer, the
rotational position of the transducer related to the indenter axis of the hardness testing machine should
be considered.EXAMPLE
Using the results shown in Table A.1 and the following information:
— uncertainty of measurement of the force transducer (from calibration certificate): U = 0,12 % (k = 2), and
FRS— calibration value of the force transducer: F = 294,2 N,
the combined relative standard uncertainty of the test force calibration, u , is calculated according to
Formula (A.1) and as shown in Table A.2.In Table A.1, the relative deviation is calculated according to Formula (A.2):
FF−
ij, RS
ΔF = (A.2)
rel,ij,
where F is the test-force measurement value in the i-th height position of the j-th measurement series.
i,jThe relative standard uncertainty is calculated according to Formula (A.3):
F t
u =× ,(nt==31,,32) (A.3)
FHTM,i
where s is the standard deviation of the test-force indication values in the i-th height position.
Table A.1 — Results of the test force calibrationSeries 1 Series 2 Series 3
Relative
Number of
Mean Standard standard
Relative Relative
Relative
height posi-
value deviation uncer-
Value devia- Value devia- Value
deviation
tion (i) for
tainty
tion tion
test force
calibration
F ΔF F ΔF F ΔF u ,i
i,1 rel,i,1 i,2 rel,i,2 i,3 rel,i,3 F FHTM
N % N % N % N N
1 294,7 0,170 294,9 0,238 294,5 0,102 294,7 0,200 0,52 × 10
2 293,9 −0
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6507-2
Quatrième édition
2018-01
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 6507-2:2018(F)
ISO 2018
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ISO 6507-2:2018(F)
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ISO 6507-2:2018(F)
Sommaire Page
Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv
1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1
2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1
3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1
4 Conditions générales ........................................................................................................................................................................................ 1
5 Vérification directe............................................................................................................................................................................................. 2
5.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2
5.2 Étalonnage de la force d'essai .................................................................................................................................................... 3
5.3 Vérification du pénétrateur .......................................................................................................................................................... 3
5.4 Étalonnage et vérification du système de mesure de la diagonale ............................................................ 5
5.5 Vérification du cycle d'essai ......................................................................................................................................................... 5
5.6 Incertitude d’étalonnage et de vérification .................................................................................................................... 5
6 Vérification indirecte ....................................................................................................................................................................................... 5
6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 5
6.2 Force d’essai et niveaux de dureté ......................................................................................................................................... 6
6.3 Mesurage des empreintes de référence ............................................................................................................................. 6
6.4 Nombre d’empreintes ....................................................................................................................................................................... 6
6.5 Résultat de la vérification .............................................................................................................................................................. 6
6.6 Répétabilité ................................................................................................................................................................................................ 7
6.7 Biais .................................................................................................................................................................................................................. 7
6.8 Incertitude d’étalonnage/de vérification ......................................................................................................................... 7
7 Intervalles entre vérifications ................................................................................................................................................................ 8
8 Rapport de vérification/certificat d’étalonnage ................................................................................................................. 8
8.1 Machine d’essai Vickers .................................................................................................................................................................. 8
8.2 Pénétrateur Vickers ............................................................................................................................................................................ 8
Annexe A (informative) Incertitude de mesure des résultats d’étalonnage de la machine
d’essai de dureté ................................................................................................................................................................................................10
Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................19
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ISO 6507-2:2018(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 (IEC) 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/IEC, 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/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).L'attention est attirée 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 dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été préparé par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
sous-comité SC 3, Essais de dureté.Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 6507-2:2005), qui a fait l'objet
d'une révision technique.Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— suppression de la totalité des références aux diagonales d’empreinte < 0,020 mm;
— révision des exigences relatives à l’étalonnage et la vérification du système de mesure;
— révision des exigences concernant l’erreur maximale admissible pour la mesure d’une empreinte de
référence;— déplacement des recommandations concernant l’inspection et la surveillance du pénétrateur vers
l’ISO 6507-1;— ajout d’exigences au rapport d'essai pour la déclaration des valeurs de dureté des blocs de référence
utilisés;— révision de l’Annexe A.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6507 est disponible sur le site Internet de l’ISO.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 6507-2:2018(F)
Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers —
Partie 2:
Vérification et étalonnage des machines d'essai
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode de vérification des machines d'essai et des systèmes de
mesure de diagonale utilisées pour la détermination de la dureté Vickers conformément à l’ISO 6507-1.
Une méthode directe de vérification et d’étalonnage est spécifiée pour la machine d’essais, le pénétrateur
et le système de mesure de la longueur de la diagonale. Une méthode de vérification indirecte à l’aide de
blocs de référence est spécifiée pour la vérification globale de la machine.Si une machine d’essai est également utilisée pour d’autres méthodes d’essai de dureté, elle doit être
vérifiée indépendamment pour chaque méthode.Le présent document est également applicable aux machines d'essai de dureté portables mais n’est pas
applicable aux machines d’essai de dureté basées sur des principes de mesure différents, par exemple
une méthode d’impédance ultrasonore.2 Références normatives
Les documents suivants sont référencés dans le texte de sorte qu'une partie ou la totalité de leur
contenu constitue les exigences 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 uniaxiauxISO 6507-1, 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 Termes et définitionsAucun terme n’est défini dans le présent document.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
4 Conditions généralesAvant 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.© ISO 2018 – Tous droits réservés 1
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ISO 6507-2:2018(F)
Il convient en particulier de vérifier:
a) que l'équipage mobile portant le pénétrateur peut glisser dans son guide sans aucune friction ou
jeu latéral excessif;b) que le porte-pénétrateur est solidement fixé sur l'équipage mobile;
c) que la force d'essai peut être appliquée et retirée sans secousse, vibration ni dépassement et de
telle façon que les lectures n'en soient pas influencées;d) le dispositif de mesure de la diagonale:
1) s’il est intégré à la machine, le changement de retrait de la force d'essai en mode mesure n'a
aucune influence sur les lectures;2) le système d’éclairage du microscope de mesure produit un éclairage uniforme de tout le
champ observé avec un contraste suffisant entre l’empreinte et la surface environnante pour
déterminer clairement la limite;3) le centre de l’empreinte est proche du centre du champ de vision, si nécessaire.
NOTE Les critères définis dans le présent document pour les performances de la machine d’étalonnage
ont été élaborés et affinés sur une longue période. Lors de la détermination d’une tolérance spécifique qu’il est
nécessaire que la machine atteigne, cette tolérance intègre l’incertitude liée à l’utilisation du matériel de mesure
et/ou les normes de référence; il ne serait donc pas opportun de tenir compte de cette incertitude en incluant une
marge supplémentaire, par exemple, en réduisant la tolérance par l’incertitude du mesurage. Cela s’applique à
tous les mesurages effectués lors de la réalisation de la vérification directe de la machine d’étalonnage.
5 Vérification directe5.1 Généralités
5.1.1 Une vérification directe doit être réalisée conformément au calendrier figurant dans l’Article 7.
5.1.2 La vérification directe inclut:a) l’étalonnage de la force d’essai;
b) la vérification du pénétrateur;
c) l’étalonnage et la vérification du système de mesure de la diagonale; et
d) la vérification du cycle d’essai.
5.1.3 Il 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 consigné dans le rapport
de vérification.5.14 Les instruments utilisés pour la vérification et l’étalonnage doivent pouvoir être tracés jusqu’à
des étalons nationaux.2 © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 6507-2:2018(F)
5.2 Étalonnage de la force d'essai
5.2.1 Chaque force d’essai utilisée dans la plage des forces de la machine d’essai doit être mesurée.
Chaque fois que le pénétrateur affecte la force appliquée, ceci doit être effectué en au moins trois
positions du porte-pénétrateur, réparties uniformément sur toute l’étendue de sa course pendant l’essai.
Pour les machines d’essai dont la force d’essai ne semble pas influencée par la position du porte-
pénétrateur, par exemple avec un système de chargement contrôlé en boucle fermée, la force d’essai
peut être étalonnée dans une position.5.2.2 La force d’essai doit être mesurée par l’une des méthodes suivantes:
— au moyen d’un instrument élastique de mesure de force, de classe 1 ou mieux, conformément à
l’ISO 376;— 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.Il convient que des données soient disponibles pour démontrer que les mesures du dispositif de mesure
de force ne varient pas de plus de 0,2 % pendant l’intervalle de temps allant de 1 s à 30 s après à une
variation par paliers de la force.5.2.3 Trois lectures doivent être prises pour chaque force d’essai, F, pour chaque position du porte-
pénétrateur. Immédiatement avant chaque lecture, le pénétrateur doit avoir été déplacé dans la même
direction qu’au cours de l’essai. Toutes les lectures doivent se situer dans les tolérances de la plage
d’erreur relative admissible en %, ∆F , définies dans le Tableau 1.rel
Le pourcentage d’erreur relative, ∆F , de chaque mesurage de la force, F, est calculé selon la Formule (1):
relFF−
ΔF =×100 (1)
rel
F est la force d’essai mesurée;
F est la force d’essai nominale.
Tableau 1 — Tolérances sur la force d'essai
Erreur relative maximale admis-
Domaines de la force d’essai nominale
sible
rel
0,009 807 ≤ F < 0,098 07 ± 2,0
0,098 07 ≤ F < 1,961 ± 1,5
F ≥ 1,961 ± 1,0
5.3 Vérification du pénétrateur
5.3.1 Les quatre faces de la pyramide à base carrée en diamant doivent être polies et exemptes de
défauts de surface.5.3.2 La vérification de la forme du pénétrateur peut être effectuée par mesurage direct ou par mesurage
optique. L’incertitude élargie maximale du dispositif utilisé pour la vérification doit être de 0,07°.
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5.3.3 L'angle entre les faces opposées au sommet de la pyramide en diamant doit être égal à 136° ± 0,5°
(voir Figure 1).Les angles entre les faces opposées peuvent également être déterminés par mesurage de l’angle
entre les arêtes opposées. Pour satisfaire ces exigences, les angles entre les arrêtes opposées doivent
148,11° ± 0,76°.5.3.4 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 0,5°.5.3.5 Il convient idéalement que les quatre faces se rejoignent en un point commun; il existe
généralement une arrête commune, α, entre faces opposées, comme indiqué à la Figure 2. La longueur
de l’arrête commune doit être déterminée en mesurant directement la pointe du pénétrateur ou en
mesurant l’impression de la pointe dans une empreinte. La longueur maximale admissible de l’arête
commune à deux faces opposées est donnée dans le Tableau 2.5.3.6 Un certificat d’étalonnage valable doit être disponible et confirmer les écarts géométriques du
pénétrateur (voir 8.2).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 (représenttation schématique)
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ISO 6507-2:2018(F)
Tableau 2 — Tolérances sur la ligne de conjonction
Longueur maximale admissible
Domaines de forces d’essai
de la ligne de conjonction
N mm
0,009 807 ≤ F < 1,961 0,000 5
1,961 ≤ F < 49,03 0,001
F ≥ 49,03 0,002
5.4 Étalonnage et vérification du système de mesure de la diagonale
5.4.1 Le système de mesure de la longue diagonale de l’empreinte doit être vérifié pour chaque
grandissement utilisé et pour chaque échelle de graduation intégrée utilisée. Lorsqu’une échelle
individuelle est utilisée sur deux axes perpendiculaires, celle-ci doit être étalonnée dans les deux
directions. Les mesurages doivent être effectués à l’aide d’un micromètre étalonné. L’incertitude
maximale élargie relative à la distance entre les intervalles séparant les graduations de l’échelle du
micromètre doit être comme indiqué dans le Tableau 3.5.4.2 Les mesurages doivent être effectués en un minimum de quatre intervalles régulièrement
espacés, disposés de façon centrale dans le champ de vision et couvrant chaque plage de travail. Trois
mesurages doivent être effectués pour chacun des intervalles régulièrement espacés. L’erreur maximale
admissible de chacun des trois mesurages pour chaque intervalle doit être comme indiqué dans le
Tableau 3.Tableau 3 — Exigences concernant l’étalonnage et la vérification du système de mesure
Exigences concernant l’étalonnage et laParamètres de mesurage
vérification
Incertitude maximale élargie relative à la distance entre les
Supérieure à 0,000 4 mm
intervalles séparant les graduations de l’échelle du micromètre
et 0,2 %
(voir 5.4.1)
Erreur maximale admissible des mesurages des intervalles de Supérieure à 0,000 8 mm
l’échelle du micromètre (voir 5.4.2) et 1,0 % de la longueur mesurée5.5 Vérification du cycle d'essai
Le cycle d’essai doit être chronométré avec un équipement dont l’incertitude élargie maximale est
égale à 1 s. Les durées obtenues doivent être comprises dans les limites définies pour le cycle d’essai de
l’ISO 6507-1.5.6 Incertitude d’étalonnage et de vérification
L'incertitude des résultats d'étalonnage et de vérification doit être déterminée. Un exemple est donné à
l'Annexe A.6 Vérification indirecte
6.1 Généralités
6.1.1 Une vérification indirecte doit être réalisée conformément au calendrier figurant dans l’Article 7.
6.1.2 Une vérification indirecte implique la vérification des performances globales de la machine
d’essai au moyen de blocs de référence étalonnés conformément à l’ISO 6507-3.© ISO 2018 – Tous droits réservés 5
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ISO 6507-2:2018(F)
6.1.3 Il convient que la vérification indirecte soit effectuée à une température de (23 ± 5) °C. Si la
vérification est faite en dehors de cet intervalle de température, cela doit être consigné dans le rapport
de vérification.6.1.4 Les instruments utilisés pour la vérification et l’étalonnage doivent pouvoir être tracés jusqu’à
des étalons nationaux.6.2 Force d’essai et niveaux de dureté
La machine d’essai doit être vérifiée au moyen de blocs d’essai de référence étalonnés conformément à
ISO 6507-3. Les blocs doivent être étalonnés en utilisant les mêmes forces d’essai que celles utilisées par
la machine lors des futurs essais. Si plus d’une force d’essai doit être vérifiée, au moins deux blocs de
référence doivent être sélectionnés parmi les gammes de dureté spécifiées ci-dessous pour chaque force
d’essai à laquelle la machine doit être vérifiée. L’ensemble des blocs nécessaires pour vérifier la machine
à toutes les forces d’essai doit être choisi de façon qu’au moins un bloc de référence de chaque gamme de
dureté soit utilisé pour les vérifications. Lors de la vérification des machines d’essai utilisées pour une
seule force d’essai, trois blocs de référence doivent être utilisés, un pour chacune des trois gammes de
dureté spécifiées ci-dessous. Il convient que les gammes de dureté soient choisies, si possible, de façon à
répliquer les niveaux de dureté communément soumis à essai pour les forces d’essai spécifiques:
— < 250 HV;— 400 HV à 600 HV;
— > 700 HV.
6.3 Mesurage des empreintes de référence
Une des empreintes de référence de la période d’étalonnage actuelle sur chaque bloc de référence doit
être mesurée. Pour chaque empreinte, la différence entre la valeur moyenne mesurée et la longueur
de la diagonale certifiée ne doit pas dépasser 0,001 mm ou 1,25 % de la longueur de l’empreinte de
référence, la valeur la plus élevée étant retenue. Si cela est préférable, ce contrôle peut être effectué sur
une empreinte de taille similaire dans un bloc de référence séparé de dureté similaire.
6.4 Nombre d’empreintesSur chaque bloc de référence, cinq empreintes doivent être réalisées et mesurées. Les essais doivent
être effectués conformément à l’ISO 6507-1. Seule la surface étalonnée des blocs d’essai doit être utilisée
pour les essais.6.5 Résultat de la vérification
Pour chaque bloc de référence, soient H , H , H , H , H les duretés mesurées ordonnées par ordre
1 2 3 4 5croissant correspondant aux diagonales mesurées d , d , d , d , d classées par ordre décroissant. La
1 2 3 4 5valeur de dureté moyenne, H , est calculée selon la Formule (2), et la longueur moyenne de la diagonale,
d , est calculée selon la Formule (3):HHH++ ++HH
12 34 5
H= (2)
ddd++ ++dd
12 34 5
d= (3)
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6.6 Répétabilité
La répétabilité relative de la machine d’essai, r exprimée en pourcentage de H , est calculée selon la
rel,Formule (4):
HH−
r =×100 (4)
rel
La répétabilité de la machine d’essai est satisfaisante si (d – d ) ≤ 0,001 mm. Si (d – d ) > 0,001 mm, la
1 5 1 5machine d’essai est satisfaisante si r est inférieure ou égale au pourcentage indiqué dans le Tableau 4.
relTableau 4 — Répétabilité relative maximale admissible
Répétabilité maximale admissible de la machine d’essai, r
rel
Dureté Vickers du bloc
% HV
de référence
HV 5 à HV 100 HV 0,2 à < HV 5 < HV 0,2
HV≤ 250 6,0 12,0 18,0
HV> 250 4,0 8,0 12,0
NOTE Les matériaux à faible dureté ont souvent des valeurs de répétabilité supérieures à celles des matériaux de
dureté élevée.6.7 Biais
Le biais, b, de la machine d’essai dans les conditions de vérification particulières est calculé selon la
Formule (5):bH=−H (5)
CRM
H est la dureté certifiée du bloc de référence utilisé.
CRM
Le pourcentage de biais, b , est calculé selon la Formule (6):
rel
HH−
CRM
b =×100 (6)
rel
CRM
Le biais maximal positif ou négatif de la machine d’essai, exprimé en pourcentage de la dureté spécifiée
du bloc de référence, ne doit pas excéder les valeurs données dans le Tableau 5.Tableau 5 — biais maximal admissible en pour cent
Longueur de diagonale moyenne,
Biais maximal admissible, b , de la
rel
machine d’essai
±%HV
0,02 ≤ d < 0,14 0,21/ d + 1,5
0,14 ≤ d ≤ 1,4
6.8 Incertitude d’étalonnage/de vérification
L’incertitude des résultats de l’étalonnage doit être déterminée. Un exemple est donné dans l’Annexe A.
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7 Intervalles entre vérifications
Les vérifications directes doivent être réalisées conformément au calendrier indiqué dans le Tableau 6.
Il est recommandé de procéder à des vérifications directes tous les 12 mois.Une vérification indirecte doit être effectuée au moins une fois tous les 12 mois et après réalisation
d’une vérification directe.Tableau 6 — Vérifications directes des machines d’essai de dureté
Système de
Exigences de vérification Force mesure de la Cycle d’essai Pénétrateur
diagonale
Avant l’installation préalable à la première
x x x x
utilisation
Après démontage et réassemblage, si la
force, le système de mesure de la diagonale x x x —
ou le cycle d’essai sont affectés
Non-conformité de la vérification indirecte x x x —
Vérification indirecte réalisée plus de
x x x —
13 mois auparavant
En outre, il est recommandé que le pénétrateur soit vérifié directement après deux ans d’utilisation.
La vérification directe de ces paramètres peut être réalisée de façon séquentielle (jusqu’à ce que la machine réussisse
la vérification indirecte) et n’est pas exigée s’il peut être démontré, par exemple, par des essais avec un pénétrateur de
référence que le pénétrateur était la cause de la non-conformité.8 Rapport de vérification/certificat d’étalonnage
8.1 Machine d’essai Vickers
Le rapport de vérification/certificat d’étalonnage doit contenir les informations suivantes:
a) la référence au présent document, c’est-à-dire l’ISO 6507-2 :2018 ;b) la méthode de vérification (directe et/ou indirecte);
c) les données d’identification de la machine d'essai de dureté;
d) les moyens de vérification (blocs de référence, instruments élastiques de mesure de force, etc.);
e) les forces d'essai vérifiées;f) La valeur de dureté des blocs de référence utilisés;
g) la température de vérification si elle est en dehors de la plage spécifiée dans l’Article 5.1.4;
h) tous les résultats obtenus;i) la date de la vérification et la référence de l’instance de vérification;
j) l’incertitude du résultat de la vérification.
8.2 Pénétrateur Vickers
Le rapport de vérification/certificat d’étalonnage doit contenir les informations suivantes:
a) la référence au présent document, c’est-à-dire l’ISO 6507-2;b) le numéro de série du pénétrateur;
8 © ISO 2018 – Tous droits réservés
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c) l’ensemble des résultats obtenus;
d) la date de la vérification et la référence de l’instance de vérification;
e) l’incertitude du résultat de la vérification.
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ISO 6507-2:2018(F)
Annexe A
(informative)
Incertitude de mesure des résultats d’étalonnage de la machine
d’essai de dureté
A.1 Généralités
L’analyse de l’incertitude de mesure est un outil utile pour aider à déterminer les sources d’erreur et pour
comprendre les différences entre les valeurs mesurées. La présente annexe donne des recommandations
relatives à l’estimation de l’incertitude, mais les méthodes indiquées sont uniquement données à titre
informatif, sauf indication contraire du client. Les critères définis dans le présent document pour
les performances de la machine d’essai ont été élaborés et affinés sur une longue période. Lors de la
détermination d’une tolérance spécifique qu’il est nécessaire que la machine atteigne, cette tolérance
intègre l’incertitude liée à l’utilisation du matériel de mesure et/ou les normes de référence; il ne serait
donc pas opportun de tenir compte de cette incertitude en incluant une marge supplémentaire, par
exemple, en réduisant la tolérance par l’incertitude du mesurage. Cela s’applique à tous les mesurages
effectués lors de la réalisation de la vérification directe ou indirecte de la machine. Dans tous les cas, c’est
uniquement la valeur mesurée par l’usage de l’équipement de mesure et/ou des références standards
qui est utilisée pour déterminer si la machine satisfait ou non au présent document. Cependa
...
Questions, Comments and Discussion
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