ISO 16859-3:2015

Metallic materials — Leeb hardness test — Part 3: Calibration of reference test blocks

ISO 16859-3:2015 specifies a method for the calibration of reference test blocks that are used for the indirect verification of Leeb hardness testers according to ISO 16859‑2 and for the periodic checking according to ISO 16859‑1. The procedures necessary to ensure metrological traceability of the calibration machine are also specified.

Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb — Partie 3: Etalonnage des blocs de référence

L'ISO 16859-3:2015 spécifie une méthode d'étalonnage des blocs d'essai de référence qui sont utilisés pour la vérification indirecte des machines d'essai de dureté Leeb conformément à l'ISO 16859‑2 et pour la vérification périodique conformément à l'ISO 16859‑1. Les procédures nécessaires pour assurer la traçabilité métrologique de la machine d'étalonnage sont également spécifiées.

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 16859-3
First edition
2015-09-15
Metallic materials — Leeb hardness
test —
Part 3:
Calibration of reference test blocks
Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb —
Partie 3: Etalonnage des blocs de référence
Reference number
ISO 16859-3:2015(E)
©
ISO 2015

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ISO 16859-3:2015(E)

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ISO 16859-3:2015(E)

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Manufacture of reference test blocks . 1
4 Calibration machine . 2
4.1 General . 2
4.2 Traceability . 2
4.3 Requirements on calibration machines . 2
4.4 Calibration of calibration machines . 3
5 Calibration procedure . 4
6 Number of test indentations . 4
7 Uniformity of hardness . 4
8 Marking . 6
9 Validity . 6
Annex A (normative) Requirements for Leeb hardness calibration machines .7
Annex B (informative) Measurement uncertainty of reference test block .8
Annex C (informative) Examples of reference test block .12
Bibliography .13
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ISO 16859-3:2015(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
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16859-3:2015(E)
Metallic materials — Leeb hardness test —
Part 3:
Calibration of reference test blocks
1 Scope
This part of ISO 16859 specifies a method for the calibration of reference test blocks that are used for
the indirect verification of Leeb hardness testers according to ISO 16859-2 and for the periodic checking
according to ISO 16859-1.
The procedures necessary to ensure metrological traceability of the calibration machine are also specified.
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 16859-2, Metallic materials — Leeb hardness test — Part 2: Verification and calibration of the
testing devices
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
3 Manufacture of reference test blocks
3.1 The block shall be specially manufactured for use as a reference test block.
Attention is drawn to the need to use a manufacturing process which will give the necessary
homogeneity, stability of texture and uniformity of surface hardness.
3.2 The uniformity of the metallic reference test block shall meet the requirements specified in 7.2 and
Table 3.
3.3 The impact nature of a Leeb test requires a reference test block with a minimum mass and
thickness, as specified in Table 1.
NOTE Examples of common dimensions of reference test blocks are specified in Annex C.
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ISO 16859-3:2015(E)

Table 1 — Mass and thickness requirements of reference test block
Type of impact Minimum Minimum
Minimum mass
devices thickness diameter
mm mm kg
D, DL, D+15, S, E, C 33 85 2,7
G 65 115 6,0
3.4 The reference test blocks shall be free of magnetism prior to calibration.
3.5 The maximum deviation from surface flatness of the top and bottom surfaces shall not
exceed 0,01 mm. The surfaces of the blocks shall not be convex.
The maximum deviation from parallelism of the top and bottom surfaces shall not exceed 0,02 mm per
50 mm.
3.6 The test surfaces shall be free from damage, such as notches, scratches, oxide layers, etc., which
interfere with the mechanics of the indentation process.
[2]
The mean surface roughness, R , of the test surface(s) shall not exceed 0,1 µm. The sampling length,
a
l, is 0,80 mm (see ISO 4287:1997, 3.1.9).
3.7 To provide evidence that no material is removed from the test surface(s) of the reference test block
subsequent to calibration, the thickness at the time of calibration shall be marked on the test surface(s)
or printed on the calibration certificate to an accuracy of 0,1 mm. Alternatively, a mark shall be placed on
both the top and bottom surfaces, see 8.1 e).
4 Calibration machine
4.1 General
In addition to fulfilling the general conditions specified in ISO 16859-2:2015, Clause 3, the calibration
machine shall also meet the requirements given in 4.2 to 4.4.
4.2 Traceability
4.2.1 Leeb primary hardness standard machines owned by national level institutions are used to
calibrate primary reference test blocks in Leeb hardness for accredited Leeb hardness calibration
laboratories according to ISO/IEC 17025.
4.2.2 The instruments used for the verification and calibration of the Leeb hardness calibration
machine shall be traceable to national standards.
NOTE A four-level structure of the metrological chain is necessary to define and disseminate hardness scales.
The metrological chain of hardness values obtained by the Leeb method is defined in ISO 16859-1:2015, Figure C.1.
4.3 Requirements on calibration machines
4.3.1 Requirements on Leeb hardness calibration machines are given in Annex A.
4.3.2 The resolution of Leeb hardness calibration machines shall be equal to or better than 1,0 HL.
2 © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO 16859-3:2015(E)

4.4 Calibration of calibration machines
4.4.1 Leeb hardness calibration machines shall be calibrated at an interval of <12 months.
4.4.2 Leeb hardness calibration machines shall comply with the requirements defined in Annex A.
4.4.3 Following direct calibration, an indirect calibration shall be conducted with at least three primary
reference test blocks that cover the complete range of the Leeb hardness scale, as defined in Table 2.
Table 2 — Leeb hardness ranges, minimum repeatability, and limiting error of calibration
machines
Type of impact Leeb hardness range for Minimum Limiting error
device indirect calibration repeatability
a
HL W G
H H

% %
<500 1,0 ±2,0
D, D+15 500 to 700 1,0 ±1,5
>700 1,0 ±1,0
<700 1,0 ±2,0
DL, S 700 to 850 1,0 ±1,5
>850 1,0 ±1,0
<600 1,0 ±2,0
C, E 600 to 750 1,0 ±1,5
>750 1,0 ±1,0
<450 1,0 ±2,0
G 450 to 600 1,0 ±1,5
>600 1,0 ±1,0
a
HLD for impact devices D, HLD+15 for impact devices D+15, HLDL for impact devices DL,
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16859-3
Première édition
2015-09-15
Matériaux métalliques — Essai de
dureté Leeb —
Partie 3:
Etalonnage des blocs de référence
Metallic materials — Leeb hardness test —
Part 3: Calibration of reference test blocks
Numéro de référence
ISO 16859-3:2015(F)
©
ISO 2015

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ISO 16859-3:2015(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
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
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ISO 16859-3:2015(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Fabrication des blocs d’essai de référence . 1
4 Machine d’étalonnage . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Traçabilité . 2
4.3 Exigences relatives aux machines d’étalonnage. 2
4.4 Étalonnage des machines d’étalonnage . 2
5 Procédure d’étalonnage . 4
6 Nombre d’empreintes d’essai . 4
7 Uniformité de la dureté . 5
8 Marquage . 6
9 Validité . 6
Annexe A (normative) Exigences relatives aux machines d’étalonnage de dureté Leeb .7
Annexe B (informative) Incertitude de mesure des blocs d’essai de référence .8
Annexe C (informative) Exemples de bloc d’essai de référence .12
Bibliographie .13
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ISO 16859-3:2015(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
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NORME INTERNATIONALE ISO 16859-3:2015(F)
Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb —
Partie 3:
Etalonnage des blocs de référence
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16859 spécifie une méthode d’étalonnage des blocs d’essai de référence
qui sont utilisés pour la vérification indirecte des machines d’essai de dureté Leeb conformément à
l’ISO 16859-2 et pour la vérification périodique conformément à l’ISO 16859-1.
Les procédures nécessaires pour assurer la traçabilité métrologique de la machine d’étalonnage sont
également spécifiées.
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 16859-1:2015, Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb — Partie 1: Méthode d’essai
ISO 16859-2:2015, Matériaux métalliques — Essai de dureté Leeb — Partie 2: Vérification et étalonnage
des dispositifs d’essai
ISO/IEC 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais
3 Fabrication des blocs d’essai de référence
3.1 Le bloc doit être spécialement fabriqué pour utilisation comme un bloc d’essai de référence.
L’attention est attirée sur la nécessité d’utiliser un processus de fabrication qui donnera l’homogénéité,
la stabilité de la texture et l’uniformité de la dureté de surface nécessaires.
3.2 L’uniformité du bloc métallique d’essai de référence doit satisfaire les exigences spécifiées au 7.2 et
dans le Tableau 3.
3.3 La nature de l’impact d’un essai Leeb requiert un bloc d’essai de référence d’une masse et d’une
épaisseur minimales comme spécifié dans le Tableau 1.
NOTE Des exemples de dimensions courantes de blocs d’essai de référence sont spécifiés dans l’Annexe C.
Tableau 1 — Exigences relatives à la masse et à l’épaisseur des blocs d’essai de référence
Type de dispositifs Epaisseur minimale Diamètre minimal Masse minimale
d’impact mm mm kg
D, DL, D+15, S, E, C 33 115 2,7
G 65 115 6,0
3.4 Les blocs d’essai de référence doivent être exempts de magnétisme avant étalonnage.
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ISO 16859-3:2015(F)

3.5 L’écart maximal de planéité des surfaces supérieure et inférieure ne doit pas dépasser 0,01 mm.
Les surfaces des blocs ne doivent pas être convexes.
L’écart maximal de parallélisme des surfaces supérieure et inférieure ne doit pas dépasser 0,02 mm par
50 mm.
3.6 Les surfaces d’essai doivent être exemptes de dommages, tels qu’entailles, rayures, couches
d’oxydes etc., qui interfèrent avec les mécanismes du processus d’empreinte.
[2]
La rugosité moyenne de surface R de la(des) surface(s) d’essai ne doit pas dépasser 0,1 µm. La
a
longueur de la section de mesure l est de 0,80 mm (voir ISO 4287:1997, 3.1.9).
3.7 Pour apporter la preuve qu’il n’y a pas eu d’enlèvement de matière sur la(les) surface(s) d’essai
du bloc d’essai de référence après étalonnage, l’épaisseur au moment de l’étalonnage doit être
marquée sur la(les) surface(s) d’essai ou imprimée sur le certificat d’étalonnage avec une exactitude
de 0,1 mm. De manière alternative, une marque doit être placée sur chacune des surfaces supérieure
et inférieure, voir 8.1 e).
4 Machine d’étalonnage
4.1 Généralités
En plus de satisfaire les conditions générales spécifiées dans l’ISO 16859-2:2015, Article 3, la machine
d’étalonnage doit également remplir les exigences données dans les 4.2 à 4.4.
4.2 Traçabilité
4.2.1 Les machines étalons primaires de dureté Leeb que possèdent les organismes au niveau national
sont utilisées pour étalonner des blocs d’essai de référence primaires dans des laboratoires d’étalonnage
de dureté Leeb, accrédités conformément à l’ISO/IEC 17025.
4.2.2 Les instruments utilisés pour la vérification et l’étalonnage de la machine d’étalonnage de dureté
Leeb doivent pouvoir être raccordés aux étalons nationaux.
NOTE Une structure à quatre niveaux de la chaîne métrologique est nécessaire pour définir et disséminer
les échelles de dureté. La chaîne métrologique des valeurs de dureté obtenues par la méthode Leeb est définie
dans l’ISO 16859-1:2015, Figure C.1.
4.3 Exigences relatives aux machines d’étalonnage
4.3.1 Les exigences relatives aux machines d’étalonnage de dureté Leeb sont données dans l’Annexe A.
4.3.2 La résolution des machines d’étalonnage de dureté Leeb doit être égale à ou meilleure que 1,0 HL.
4.4 Étalonnage des machines d’étalonnage
4.4.1 Les machines d’étalonnage de dureté Leeb doivent être étalonnées à un intervalle < 12 mois.
4.4.2 Les machines d’étalonnage de dureté Leeb doivent remplir les exigences définies dans l’Annexe A.
4.4.3 Suite à un étalonnage direct, un étalonnage doit être conduit avec au moins 3 blocs d’essai de
référence primaires qui couvrent la gamme complète de l’échelle de dureté Leeb, comme défini dans
le Tableau 2.
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés

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ISO 16859-3:2015(F)

Tableau 2 — Gammes de dureté Leeb, répétabilité minimale et erreur limite des machines
d’étalonnage
Répétabilité minimale Erreur limite
Gamme de dureté Leeb pour
Type de dispositif
l’étalonnage indirect
W G
H H
d’impact
a
HL
% %
< 500 1,0 ± 2,0
D, D+15 500 à 700 1,0 ± 1,5
> 700 1,0 ± 1,0
< 700 1,0 ± 2,0
DL, S 700 à 850 1,0 ± 1,5
> 850 1,0 ± 1,0
< 600 1,0 ± 2,0
C, E 600 à 750 1,0 ± 1,5
> 750 1,0 ± 1,0
< 450 1,0 ± 2,0
G 450 à 600 1,0 ± 1,5
> 600 1,0 ± 1,0
a
HLD pour dispositifs d’impact D, HLD+15 pour dispositifs d’impact D+15, HLDL pour dispositifs d’impact DL, HLS
pour dispositifs d’impact S, HLC pour dispositifs d’impact C, HLE pour dispositifs d’impact E. HLG pour dispositifs d’impact
G.
L’étalonnage indirect comprend au moins 10 lectures sur chaque
...