ISO 6508-3:2023
(Main)Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks
Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks
This document specifies a method for the calibration of reference blocks to be used for the indirect and daily verification of Rockwell hardness testing machines and indenters, as specified in ISO 6508-2. This document also specifies requirements for Rockwell machines and indenters used for calibrating reference blocks and specifies methods for their calibration and verification. Attention is drawn to the fact that the use of hard metal for ball indenters is considered to be the standard type of Rockwell indenter ball.
Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 3: Étalonnage des blocs de référence
Le présent document spécifie une méthode pour l'étalonnage des blocs de référence à utiliser pour la vérification indirecte et la vérification quotidienne des machines d'essai de dureté Rockwell et pénétrateurs, comme spécifié dans l'ISO 6508-2. Le présent document spécifie également les exigences relatives aux machines et pénétrateurs Rockwell utilisés pour l'étalonnage des blocs de référence et spécifie les méthodes pour leur étalonnage et leur vérification. L’attention est attirée sur le fait que l’utilisation de métaux durs pour les pénétrateurs à billes est considérée être le type courant de bille de pénétrateur Rockwell.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6508-3
Fourth edition
2023-12
Metallic materials — Rockwell
hardness test —
Part 3:
Calibration of reference blocks
Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell —
Partie 3: Étalonnage des blocs de référence
Reference number
© ISO 2023
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Manufacture of reference blocks . 1
5 Calibration machine and calibration indenter . 2
5.1 General . 2
5.2 Direct verification of the calibration machine . 2
5.3 Calibration diamond indenter . 3
5.4 Calibration ball indenter . 4
5.5 Performance verification of the calibration machine and indenter . 5
6 Reference block calibration procedure . 6
7 Number of indentations . 7
8 Uniformity of hardness . 7
9 Marking . . 8
10 Calibration certificate .8
11 Validity . 8
Annex A (informative) Uniformity of reference blocks . 9
Annex B (informative) Uncertainty of the mean hardness value of hardness-reference
blocks .11
Annex C (normative) Requirements for reference diamond indenters .16
Annex D (normative) Control verification of the calibration machine .17
Bibliography .18
iii
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of 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
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, in collaboration with the European Committee for Standardization
(CEN) Technical Committee CEN/TC 459, ECISS - European Committee for Iron and Steel Standardization,
in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 6508-3:2015), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— removed all statements of requirements, permissions, and recommendations from the Scope of the
document (Clause 1);
— addition of Clause 3, Terms and definitions;
— modification of the requirements for the calibration and verification of the machine and indenter
(Clause 5);
— added a performance verification for the calibration machine and indenter (Clause 5);
— added a requirement to conduct a control verification prior to the calibration of reference blocks
(Clause 6);
— added a normative Annex D for the control verification of the calibration machine (Annex D).
A list of all parts in the ISO 6508 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html
iv
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6508-3:2023(E)
Metallic materials — Rockwell hardness test —
Part 3:
Calibration of reference blocks
1 Scope
This document specifies a method for the calibration of reference blocks to be used for the indirect
and daily verification of Rockwell hardness testing machines and indenters, as specified in ISO 6508-2.
This document also specifies requirements for Rockwell machines and indenters used for calibrating
reference blocks and specifies methods for their calibration and verification.
Attention is drawn to the fact that the use of hard metal for ball indenters is considered to be the
standard type of Rockwell indenter ball.
2 Normative references
The 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 machines
ISO 6508-1:2023, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6508-2:2023, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 2: Verification and calibration of
testing machines and indenters
3 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Manufacture of reference blocks
4.1 The block shall be specially manufactured for use as a hardness-reference block.
NOTE Attention is drawn to the need to use a manufacturing process, which will give the necessary
homogeneity, stability of structure, and uniformity of surface hardness.
4.2 Each hardness reference block shall be of a thickness not less than 6 mm. To minimize the effect
of hardness change with increasing number of indents, thicker blocks should be used.
4.3 The reference blocks shall be free of magnetism. It is recommended that the manufacturer
ensures that the blocks, if made of steel, have been demagnetized at the end of the manufacturing
process (before calibration).
4.4 The deviation from surface flatness of the top and bottom surfaces shall be ≤0,01 mm. The bottom
of the blocks shall not be convex. The deviation from parallelism of the top and bottom surfaces shall
be ≤0,02 mm per 50 mm.
4.5 The test surface and bottom surface shall be free from damage, such as notches, scratches, oxide
layers, etc., which can interfere with the measurement of the indentations. The surface roughness,
Ra, shall not exceed 0,3 µm for the test surface and 0,8 µm for the bottom surface. Sampling length is
l = 0,8 mm (see ISO 4287:1997, 3.1.9).
4.6 To verify that no material is subsequently removed from the reference block, the thickness at the
time of calibration shall be marked on it, to the nearest 0,1 mm, or an identifying mark shall be made on
the test surface [see 9.1 e)].
5 Calibration machine and calibration indenter
5.1 General
5.1.1 Calibrations and verifications of Rockwell calibration machines and calibration indenters shall
be carried out at a temperature of (23 ± 5) °C.
5.1.2 The instruments used for calibration and verification shall be traceable to national standards.
5.2 Direct verification of the calibration machine
5.2.1 In addition to fulfilling the conditions in ISO 6508-2:2023, Clause 4, the calibration machine
shall also meet the requirements given in 5.2.2, 5.2.3, 5.2.4, 5.2.5, 5.2.6 and 5.2.7 determined by the
procedures specified in ISO 6508-2:2023, Clause 5.
5.2.2 The machine shall be directly verified annually, not to exceed 13 months. Direct verification
involves calibration and verification of the following:
a) test force;
b) measuring system;
c) testing cycle; if this is not possible, at least the force versus time behaviour.
d) machine hysteresis test.
5.2.3 The test force shall be measured by means of an elastic proving device (according to ISO 376)
class 0,5 or better and calibrated for reversibility, or by another method having the same or better
accuracy.
Evidence should be available to demonstrate that the output of the force-proving device does not vary
by more than 0,1 % in a period of 1 s to 30 s, following a stepped change in force.
5.2.4 Each test force shall be measured and shall agree with the nominal preliminary test force, F , to
within ±0,2 % and the nominal total test force, F, to within ±0,1 %.
5.2.5 The measuring system shall have a resolution of ±0,000 1 mm and a maximum expanded
uncertainty of 0,000 2 mm, when calculated with a confidence level of 95 % over its working range.
5.2.6 The testing cycle shall be timed with an uncertainty less than ±0,5 s and shall conform to the
testing cycle of Clause 6.
5.2.7 The average of the last three tests when evaluating the hysteresis of the calibration machine
shall indicate a hardness number of (130 ± 0,5) Rockwell units when the regular Rockwell ball scales B,
E, F, G, H, and K are used, or within (100 ± 0,5) Rockwell units when any other Rockwell scale is used.
5.3 Calibration diamond indenter
5.3.1 The geometric shape and performance of calibration diamond indenters shall be calibrated as
specified below. Direct verification of the geometric shape shall be made before first use. The condition
of the diamond shall be checked at frequent intervals using appropriate optical devices (microscope,
magnifying glass, etc.) as specified in ISO 6508-1:2023, Annex F.
Verification of the indenter performance, as specified in 5.3.3, shall be made before first use and
annually, not to exceed 13 months.
5.3.2 The diamond indenter shall be measured on at least eight unique axial section planes equidistant
from each other (e.g. the eight cross-sections will be spaced approximately 22,5° apart at 0°, 22,5°, 45°,
67,5°, 90°, 112,5°, 135°, 157,5°), and shall meet the following requirements.
a) The cone angle shall be measured adjacent to the blend. The diamond cone shall have a mean
included angle of (120 ± 0,1)°. In each measured axial section, the included angle shall be
(120 ± 0,17)°.
b) The mean deviation from straightness of the generatrix of the diamond cone adjacent to the blend
shall not exceed 0,000 5 mm over a minimum length of 0,4 mm. In each measured section, the
deviation shall not exceed 0,000 7 mm.
c) The radius of the spherical tip of the diamond shall be measured adjacent to the blend. The tip shall
have a mean radius of (0,200 ± 0,005) mm. In each measured section, the radius shall be within
(0,200 ± 0,007) mm and local deviations from a true radius shall not exceed 0,002 mm.
NOTE The tip of the diamond indenter is usually not truly spherical, but often varies in radius across
its surface. Depending on the crystallographic orientation of the diamond stone with respect to the indenter
axis, diamond tends to preferentially polish away more easily or with more difficulty at the tip, producing
an increasingly flat or sharp surface in the central indenter axis region. The sphericity of the diamond tip
can be better evaluated by measuring multiple measurement windows of varying width. The measurement
window would be bounded by widths measured along a line normal to the indenter axis. For example, the
following window sizes can be evaluated:
— between ±80 µm from the indenter axis;
— between ±60 µm from the indenter axis;
— between ±40 µm from the indenter axis.
d) The surfaces of the cone and the spherical tip shall blend in a smooth tangential manner. The
location where the spherical tip and the cone of the diamond blend together will vary depending on
the values of the tip radius and cone angle. Ideally for a perfect indenter geometry, the blend point
is located at 100 µm from the indenter axis measured along a line normal to the indenter axis. To
avoid including the blend area in the measurement of the tip radius and cone angle, the portion of
the diamond surface between 90 µm and 110 µm should be ignored.
e) The inclination of the axis of the diamond cone to the axis of the indenter holder (normal to the
seating surface) shall be within 0,3°.
5.3.3 Calibration diamond indenters shall be performance verified by performing comparison tests
with reference diamond indenter(s) that meet the requirements of Annex C. Calibration diamond
indenters can be verified for use on either regular or superficial Rockwell diamond scales or both. The
test blocks used for the comparison testing shall meet the requirements of Clause 4 and be calibrated at
the hardness levels given in Table 1, Table 2, Table 3, or Table 4, depending on the scales for which the
indenter is verified. The testing shall be carried out in accordance with ISO 6508-1.
NOTE The alternate hardness levels given in Table 2 are provided to accommodate indenters calibrated to
other International Standards. It is believed that calibrations conducted to Table 1 or Table 2 will yield equivalent
results.
For each block, the mean hardness value of three indentations made using the calibration diamond
indenter to be verified shall not differ from the mean hardness value of three indentations obtained
with a reference diamond indenter by more than ±0,4 Rockwell units. The indentations made with
the calibration diamond indenter to be verified and with the reference diamond indenter should be
adjacent.
Table 1 — Hardness levels for indenters to be used for calibrating Rockwell regular and
superficial scale test blocks (A, C, D, and N)
Nominal hard-
Scale Ranges
ness
HRC 23 20 to 26
HRC 55 52 to 58
HR45N 43 40 to 46
HR15N 91 88 to 94
Table 2 — Alternate hardness levels for indenters to be used for calibrating Rockwell regular
and superficial scale test blocks (A, C, D, and N)
Nominal hard-
Scale Ranges
ness
HRC 25 22 to 28
HRC 63 60 to 65
HR30N 64 60 to 69
HR15N 91 88 to 94
Table 3 — Hardness levels for indenters to be used for calibrating Rockwell regular scale test
blocks only (A, C, and D)
Nominal hard-
Scale Ranges
ness
HRC 25 22 to 28
HRC 45 42 to 50
HRC 63 60 to 65
HRA 81 78 to 84
Table 4 — Hardness levels for indenters to be used for calibrating Rockwell superficial scale
test blocks only (N)
Nominal hard-
Scale Ranges
ness
HR15N 91 88 to 94
HR30N 64 60 to 69
HR30N 46 42 to 50
HR45N 25 22 to 29
5.4 Calibration ball indenter
5.4.1 The calibration tungsten carbide composite ball shall be replaced at a frequency no greater
than 13 months.
5.4.2 Calibration tungsten carbide composite balls shall meet the requirements of ISO 6508-2, with
the exception of the following tolerances for the ball diameter:
— ±0,002 mm for the ball of diameter 1,587 5 mm;
— ±0,003 mm for the ball of diameter 3,175 mm.
5.5 Performance verification of the calibration machine and indenter
5.5.1 Performance verification involves verification of the calibration machine with the calibration
indenter by performing comparisons with laboratories having measurement capabilities with lower or
equivalent uncertainties. The comparisons shall be made by one or more of the following procedures:
— tests on primary reference blocks calibrated by National Metrology Institutes;
— intercomparisons with National Metrology Institutes;
— intercomparisons with other Rockwell calibration laboratories having lower or equivalent stated
measurement uncertainties, such as part of a Proficiency Testing (PT) program.
5.5.2 The calibration laboratory shall schedule the performance verification comparisons such
that, at a minimum, the following number of Rockwell scales are compared during each performance
verification interval depending on the reference blocks calibrated by the laboratory. Comparisons are
only required for the scales that blocks will be calibrated in the future.
— One (1) regular Rockwell diamond scale (A, C, D)
— One (1) superficial Rockwell diamond scale (15N, 30N, 45N)
— One (1) 1,587 5 mm ball scale (B, F, G)
— One (1) 3,175 mm ball scale (E, H, K)
5.5.3 For each Rockwell scale to be compared, comparison tests shall be made at hardness levels
within each of the hardness ranges specified by ISO 6508-2:2023, Table 1 (i.e. three hardness levels for
each Rockwell scale except two hardness levels for the HRHW scale).
5.5.4 For each subsequent performance verification interval, the Rockwell scales chosen to be
compared shall be different scales than compared previously for each category listed in 5.5.2 until all
applicable scales are compared. Additional comparisons of previously compared scales can also be
included in addition to the required comparisons.
5.5.5 Performance verification of the calibration machine with the calibration indenter shall be
performed at least once annually, not to exceed 13 months. The verification measurements shall be
carried out at a temperature of (23 ± 5) °C.
5.5.6 The results of each comparison shall be evaluated by appropriate statistical techniques,
including calculating the normalized error, E , according to Formula (1):
n
HH−
LabRef
E = (1)
n
2 2
UU+
Lab Ref
where
H is the measurement result of the calibration laboratory;
Lab
H is the measurement result of the reference laboratory;
Ref
U is the expanded uncertainty of the calibration laboratory’s measurement res
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6508-3
Quatrième édition
2023-12
Matériaux métalliques — Essai de
dureté Rockwell —
Partie 3:
Étalonnage des blocs de référence
Metallic materials — Rockwell hardness test —
Part 3: Calibration of reference blocks
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2023
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Fabrication des blocs de référence .1
5 Machine d’étalonnage et pénétrateur d’étalonnage . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Vérification directe de la machine d'étalonnage . 2
5.3 Pénétrateur diamant pour étalonnage . 3
5.4 Pénétrateur à bille pour étalonnage . 5
5.5 Vérification des performances de la machine de calibrage et du pénétrateur . 5
6 Mode opératoire d'étalonnage du bloc de référence . 6
7 Nombre d'empreintes . 7
8 Uniformité de la dureté .7
9 Marquage . 8
10 Certificat d’étalonnage . 8
11 Validité . . 9
Annexe A (informative) Uniformité des blocs de référence .10
Annexe B (informative) Incertitude de mesure des résultats d’étalonnage de la machine
d’essai de dureté .12
Annexe C (normative) Exigences relatives aux pénétrateurs diamant de référence .17
Annexe D (normative) Vérification du contrôle de la machine d'étalonnage .18
Bibliographie .20
iii
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
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 www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
sous-comité SC 3, Essais de dureté, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 459, ECISS —
Comité Européen pour la normalisation du fer et de l'acier, du Comité européen de normalisation (CEN)
conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 6508-3:2015), qui a fait l'objet
d'une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— suppression de tous les énoncés d'exigences, de permissions et de recommandations du domaine
d'application du document (Article 1);
— ajout de l'Article 3, Termes et définitions;
— modification des exigences relatives à l'étalonnage et à la vérification de la machine et du pénétrateur
(Article 5);
— ajout d'une vérification des performances de la machine d'étalonnage et du pénétrateur (Article 5);
— ajout d'une exigence pour effectuer une vérification de contrôle avant l'étalonnage des blocs de
référence (Article 6);
— ajout d'une Annexe D normative pour la vérification du contrôle de la machine d'étalonnage
(Annexe D).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6508 se trouve sur le site web de l'ISO.
iv
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 6508-3:2023(F)
Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell —
Partie 3:
Étalonnage des blocs de référence
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode pour l'étalonnage des blocs de référence à utiliser pour
la vérification indirecte et la vérification quotidienne des machines d'essai de dureté Rockwell et
pénétrateurs, comme spécifié dans l'ISO 6508-2. Le présent document spécifie également les exigences
relatives aux machines et pénétrateurs Rockwell utilisés pour l'étalonnage des blocs de référence et
spécifie les méthodes pour leur étalonnage et leur vérification.
L’attention est attirée sur le fait que l’utilisation de métaux durs pour les pénétrateurs à billes est
considérée être le type courant de bille de pénétrateur Rockwell.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des 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 uniaxiaux
ISO 6508-1:2023, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d’essai
ISO 6508-2:2023, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 2: Vérification et étalonnage
des machines d’essai et des pénétrateurs
3 Termes et définitions
Aucun 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:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
4 Fabrication des blocs de référence
4.1 Le bloc doit être spécialement fabriqué pour utilisation comme bloc de référence de dureté.
NOTE L'attention est attirée sur la nécessité d'utiliser un procédé de fabrication qui assurera l'homogénéité,
la stabilité de la structure et l'uniformité de la dureté de surface nécessaires.
4.2 Chaque bloc de référence de dureté doit avoir une épaisseur au moins égale à 6 mm. Pour
minimiser l’effet de changement de dureté avec un nombre croissant d’empreintes, il convient d’utiliser
des blocs plus épais.
4.3 Les blocs de référence ne doivent pas être magnétiques. II est recommandé que le fabricant
s'assure que les blocs, s'ils sont en acier, ont été démagnétisés à la fin du processus de fabrication (avant
étalonnage).
4.4 L’écart de planéité de surface entre les surfaces supérieure et inférieure doit être ≤ 0,01 mm.
Le dessous des blocs ne doit pas être convexe. L‘écart de parallélisme entre les surfaces supérieure et
inférieure doit être ≤ 0,02 mm sur 50 mm.
4.5 La surface d'essai et la surface inférieure doivent être exemptes de tout endommagement tel
qu’entailles, rayures, couches d'oxyde, etc. pouvant interférer avec le mesurage des empreintes.
La rugosité de surface, Ra, ne doit pas dépasser 0,3 µm pour la surface d'essai et 0,8 µm pour la face
inférieure. La longueur d’échantillonnage est l = 0,8 mm (voir ISO 4287:1997, 3.1.9).
4.6 Afin de vérifier qu'il n'a pas été enlevé ultérieurement de matière sur le bloc de référence,
l’épaisseur au moment de l'étalonnage, arrondie à 0,1 mm près, doit être marquée sur celui-ci ou une
marque d'identification doit être apposée sur la surface d'essai [voir 9.1 e)].
5 Machine d’étalonnage et pénétrateur d’étalonnage
5.1 Généralités
5.1.1 Les étalonnages et les vérifications des machines d'étalonnage et des pénétrateurs d’étalonnage
Rockwell doivent être réalisés à une température de (23 ± 5) °C.
5.1.2 Les instruments utilisés pour l'étalonnage et la vérification doivent pouvoir être raccordés aux
étalons nationaux.
5.2 Vérification directe de la machine d'étalonnage
5.2.1 Outre le respect des exigences dans l'Article “Conditions générales” spécifiées dans l’ISO 6508-2:
2023, Article 4, la machine d'étalonnage doit également respecter les exigences données aux 5.2.2, 5.2.3,
5.2.4, 5.2.5 5.2.6 et 5.2.7 déterminées par les procédures spécifiées dans l’ISO 6508-2:2023, Article 5.
5.2.2 La machine doit faire l’objet d’une vérification directe tous les ans, sans dépasser 13 mois. La
vérification directe comporte l’étalonnage et la vérification des éléments suivants:
a) force d'essai;
b) système de mesure;
c) cycle d'essai; si cela n’est pas possible, au moins le comportement force en fonction du temps;
d) essai d'hystérésis de la machine.
5.2.3 La force d’essai doit être mesurée au moyen d’un instrument élastique de mesure de force (selon
l'ISO 376), de classe 0,5 ou meilleure et étalonnée pour la réversibilité ou par une autre méthode ayant
la même exactitude ou une exactitude meilleure.
Il convient que les éléments soient disponibles pour démontrer que le débit du dispositif de
démonstration de force ne varie pas de plus de 0,1 % sur une période de 1 s à 30 s, à la suite d'un
changement progressif de la force.
5.2.4 Chaque force d’essai doit être mesurée et doit être en accord avec la force d’essai préliminaire
nominale, F , à ±0,2 % près, et la force d'essai totale nominale, F, à ±0,1 % près.
5.2.5 Le système de mesure doit avoir une résolution de ±0,000 1 mm et une incertitude étendue
maximale de 0,000 2 mm, lorsqu’elle est calculée avec un niveau de confiance de 95 %, sur son intervalle
de travail.
5.2.6 Le cycle d’essai doit être fixé avec une incertitude inférieure à ±0,5 s et doit être conforme au
cycle d’essai de l’Article 6.
5.2.7 La moyenne des trois derniers essais lors de l'évaluation de l'hystérésis de la machine
d'étalonnage doit indiquer un indice de dureté de (130 ± 0,5) unités Rockwell lorsque les échelles de
billes Rockwell ordinaires B, E, F, G, H et K sont utilisées, ou de (100 ± 0,5) unités Rockwell lorsque toute
autre échelle Rockwell est utilisée.
5.3 Pénétrateur diamant pour étalonnage
5.3.1 La forme géométrique et les performances des pénétrateurs diamant pour étalonnage doivent
être étalonnées comme spécifié ci-après. La vérification directe de la forme géométrique doit être
réalisée avant la première utilisation. L'état du diamant doit être vérifié à intervalles fréquents à l'aide
de dispositifs optiques appropriés (microscope, loupe, etc.) comme spécifié dans l'ISO 6508-1:2023,
Annexe F.
La vérification des performances du pénétrateur, telle que spécifiée au 5.3.3, doit être réalisée avant la
première utilisation tous les ans, sans dépasser 13 mois.
5.3.2 Le pénétrateur diamant doit être mesuré dans au moins huit sections planes axiales
individuelles, équidistantes les unes des autres (par exemple, les huit sections transversales seront
espacées approximativement de 22,5° à 0°, 22,5°, 45°, 67,5°, 90°, 112,5°, 135°, 157,5°), et doivent
satisfaire aux exigences suivantes:
a) L’angle du cône doit être mesuré de manière adjacente au raccordement. Le cône en diamant doit
présenter un angle moyen au sommet de (120 ± 0,1)°. Dans chaque section axiale de mesure, l'angle
au sommet doit être (120 ± 0,17)°.
b) L’écart moyen de rectitude de la génératrice du cône en diamant, dans la zone adjacente au
raccordement, ne doit pas dépasser 0,000 5 mm sur une longueur minimale de 0,4 mm. Dans chaque
section de mesure, l’écart ne doit pas dépasser 0,000 7 mm.
c) Le rayon de la pointe sphérique du diamant doit être mesuré de manière adjacente au raccordement.
La pointe doit présenter un rayon moyen de (0,200 ± 0,005) mm. Dans chaque section de mesure, le
rayon doit se situer dans l’intervalle (0,2 ± 0,007) mm et des écarts locaux ne doivent pas dépasser
0,002 mm.
NOTE La pointe du pénétrateur en diamant n’est, communément, pas vraiment sphérique, mais son
rayon varie souvent sur sa surface. En fonction de l’orientation cristallographique de la pierre de diamant
par rapport à l’axe du pénétrateur, le diamant a tendance à se polir de manière préférentielle vers l’extérieur,
de façon plus aisée ou avec plus de difficulté au niveau de la pointe, produisant une surface plane ou pointue
qui s’accroît dans la région de l’axe central du pénétrateur. La sphéricité de la pointe en diamant peut être
mieux évaluée en procédant aux mesures dans des fenêtres de mesurage multiples de largeur variable.
La fenêtre de mesurage serait reliée aux largeurs mesurées le long d’une ligne perpendiculaire à l’axe du
pénétrateur. Par exemple, les dimensions suivantes de fenêtre peuvent être évaluées:
— à ±80 µm de l’axe du pénétrateur;
— à ±60 µm de l’axe du pénétrateur;
— à ±40 µm de l’axe du pénétrateur.
d) Les surfaces du cône et la pointe sphérique doivent se raccorder de manière tangentielle et régulière.
L’emplacement où la pointe sphérique et le cône de diamant se raccordent, variera en fonction des
valeurs du rayon de la pointe et de l’angle du cône. Idéalement pour une géométrie parfaite de
pénétrateur, le point de raccordement est situé à 100 µm de l’axe du pénétrateur, mesuré le long
d’une ligne perpendiculaire à l’axe du pénétrateur. Pour éviter d’inclure la zone de raccordement
dans le mesurage du rayon de la pointe et de l’angle du cône, il convient d’ignorer la partie de la
surface du diamant comprise entre 90 µm et 110 µm.
e) L’inclinaison de l’axe du cône du diamant par rapport à l’axe du porte-pénétrateur
(perpendiculairement à la surface d’appui) doit être d’au plus 0,3°.
5.3.3 Les performances des pénétrateurs diamant pour étalonnage doivent être vérifiées en réalisant
des essais de comparaison avec un(des) pénétrateur(s) diamant de référence qui satisfont aux exigences
de l’Annexe C. Les pénétrateurs diamant pour étalonnage peuvent être vérifiés pour une utilisation
pour des échelles diamant Rockwell normale ou superficielle ou les deux. Les blocs d’essai utilisés pour
les essais de comparaison doivent satisfaire les exigences de l’Article 4 et être étalonnés aux niveaux de
dureté donnés dans le Tableau 1, le Tableau 2, le Tableau 3 ou le Tableau 4, en fonction des échelles pour
lesquelles le pénétrateur est vérifié. Les essais doivent être réalisés conformément à l’ISO 6508-1.
NOTE Les niveaux de dureté alternatifs donnés dans le Tableau 2 sont donnés pour s’adapter à des
pénétrateurs étalonnés selon d’autres Normes internationales. Les étalonnages réalisés conformément au
Tableau 1 ou au Tableau 2 conduiront à des résultats équivalents.
Pour chaque bloc, la valeur moyenne de dureté des trois empreintes réalisées au moyen du pénétrateur
diamant pour étalonnage à vérifier ne doit pas différer de la valeur moyenne de dureté de trois
empreintes obtenue avec un pénétrateur diamant de référence de plus de ± 0,4 unité Rockwell. Il
convient que les empreintes réalisées avec le pénétrateur diamant pour étalonnage à vérifier et
pénétrateur diamant de référence soient adjacentes.
Tableau 1 — Niveaux de dureté pour des pénétrateurs à utiliser pour étalonner des blocs d’essai
pour échelles Rockwell normales et superficielles (A, C, D et N)
Echelle Dureté nominale Intervalles
HRC 23 20 à 26
HRC 55 52 à 58
HR45N 43 40 à 46
HR15N 91 88 à 94
Tableau 2 — Niveaux de dureté alternatifs pour des pénétrateurs à utiliser pour étalonner
des blocs d’essai pour échelles Rockwell normales et superficielles (A, C, D et N)
Echelle Dureté nominale Intervalles
HRC 25 22 à 28
HRC 63 60 à 65
HR30N 64 60 à 69
HR15N 91 88 à 94
Tableau 3 — Niveaux de dureté pour des pénétrateurs à utiliser pour étalonner des blocs d’essai
pour échelles Rockwell normales seulement (A, C et D)
Echelle Dureté nominale Intervalles
HRC 25 22 à 28
HRC 45 42 à 50
HRC 63 60 à 65
HRA 81 78 à 84
Tableau 4 — Niveaux de dureté pour des pénétrateurs à utiliser pour étalonner des blocs d’essai
pour échelles Rockwell superficielles seulement (N)
Echelle Dureté nominale Intervalles
HR15N 91 88 à 94
HR30N 64 60 à 69
HR30N 46 42 à 50
HR45N 25 22 à 29
5.4 Pénétrateur à bille pour étalonnage
5.4.1 La bille en composite de carbure de tungstène pour étalonnage doit être remplacée à une
fréquence ne dépassant pas 13 mois.
5.4.2 Les billes en composite de carbure de tungstène pour étalonnage doivent satisfaire aux
exigences de l’ISO 6508-2, avec l’exception des tolérances suivantes pour le diamètre de la bille:
— ±0,002 mm pour la bille de diamètre 1,587 5 mm;
— ±0,003 mm pour la bille de diamètre 3,175 mm.
5.5 Vérification des performances de la machine de calibrage et du pénétrateur
5.5.1 La vérification des performances implique la vérification de la machine d'étalonnage avec le
pénétrateur d'étalonnage en effectuant des comparaisons avec des laboratoires ayant des capacités de
mesure avec des incertitudes plus faibles ou équivalentes. Les comparaisons doivent être effectuées
par une ou plusieurs des procédures suivantes:
— essais sur des blocs de référence primaires étalonnés par les instituts nationaux de métrologie;
— intercomparaisons avec les Instituts Nationaux de Métrologie;
— intercomparaisons avec d'autres laboratoires d'étalonnage Rockwell ayant des incertitudes de
mesure déclarées inférieures ou équivalentes, par exemple dans le cadre d'un programme d'Essais
d'Aptitude (EA).
5.5.2 Le laboratoire d'étalonnage doit programmer les comparaisons de vérification des performances
de manière à ce que, au minimum, le nombre suivant d'échelles Rockwell soit comparé pendant
chaque intervalle de vérification des performances en fonction des blocs de référence étalonnés par le
laboratoire. Les comparaisons ne sont requises que pour les échelles dont les blocs seront étalonnés à
l'avenir.
— Une (1) échelle diamantée Rockwell régulière (A, C, D)
— Une (1) échelle diamantée Rockwell superficielle (15N, 30N, 45N)
— Une (1) balance à bille de 1,587 5 mm (B, F, G)
— Une (1) règle à bille de 3,175 mm (E, H, K)
5.5.3 Pour chaque échelle Rockwell à comparer, les essais de comparaison doivent être effectués
à des niveaux de dureté situés dans chacune des plages de dureté spécifiées dans l'ISO 6508-2:2023,
Tableau 1 (c'est-à-dire trois niveaux de dureté pour chaque échelle Rockwell, à l'exception de deux
niveaux de dureté pour l'échelle HRHW).
5.5.4 Pour chaque intervalle de vérification des performances suivant, les échelles Rockwell choisies
pour être comparées doivent être des échelles différentes de celles comparées précédemment pour
chaque catégorie énumérée au 5.5.2 jusqu'à ce que toutes les échelles applicables soient comparées. Des
comparaisons supplémentaires des échelles comparées précédemment peuvent également être incluses
en plus des comparaisons requises.
5.5.5 La vérification des performances de la machine d'étalonnage avec le pénétrateur d'étalonnage
doit être effectuée au moins une fois par an, sans dépasser 13 mois. Les mesures de vérification doivent
être effectuées à une température de (23 ± 5) °C.
5.5.6 Les résultats de chaque comparaison doivent être évalués par des techniques statistiques
appropriées, y compris le calcul de l'erreur normalisée, E , selon la Formule (1):
n
HH−
LabRef
E = (1)
n
2 2
UU+
Lab Ref
où
H est le ré
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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