ISO 6508-1:2005
(Main)Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
ISO 6508-1:2005 specifies the method for Rockwell and Rockwell superficial hardness tests for metallic materials.
Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
L'ISO 6508-1:2005 spécifie la méthode d'essai de dureté Rockwell et de dureté superficielle Rockwell pour les matériaux métalliques.
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Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6508-1
Second edition
2005-12-15
Metallic materials — Rockwell hardness
test —
Part 1:
Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H,
K, N, T)
Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell —
Partie 1: Méthode d'essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
Reference number
ISO 6508-1:2005(E)
©
ISO 2005
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ISO 6508-1:2005(E)
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Published in Switzerland
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ISO 6508-1:2005(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Principle. 1
4 Symbols, abbreviated terms and designations . 1
5 Testing machine. 4
6 Test piece . 4
7 Procedure . 5
8 Uncertainty of the results . 6
9 Test report . 6
Annex A (normative) Conventional HR30Tm and HR15Tm test for thin products. 8
Annex B (normative) Minimum thickness of the test piece in relation to the Rockwell hardness. 9
Annex C (normative) Corrections to be added to Rockwell hardness values obtained on convex
cylindrical surfaces . 12
Annex D (normative) Corrections to be added to Rockwell hardness C scale values obtained on
spherical test surfaces of various diameters . 15
Annex E (informative) Procedure for periodic checking of the testing machine by the user . 16
Annex F (informative) Notes on diamond indenters. 17
Annex G (informative) Uncertainty of the measured hardness values. 18
Bibliography . 24
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ISO 6508-1:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 6508-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 164, Mechanical testing of metals, Subcommittee
SC 3, Hardness testing.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6508-1:1999), which has been technically
revised.
ISO 6508 consists of the following parts, under the general title Metallic materials — Rockwell hardness test:
— Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
— Part 2: Verification and calibration of testing machines (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
— Part 3: Calibration of reference blocks (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
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ISO 6508-1:2005(E)
Introduction
The periodic checking of the testing machine described in informative Annex E is good metrological practice. It
is intended to make the annex normative in the next revision of this part of ISO 6508.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 6508-1:2005(E)
Metallic materials — Rockwell hardness test —
Part 1:
Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
1 Scope
This part of ISO 6508 specifies the method for Rockwell and Rockwell superficial hardness tests (scales and
field of application according to Table 1) for metallic materials.
Attention is drawn to the fact that, in this part of ISO 6508, the use of hardmetal for ball indenters is
considered to be the standard type of Rockwell indenter ball. Steel indenter balls may be continued to be used
if specified in a product specification, or by special agreement.
NOTE 1 Attention is drawn to the fact that results obtained with hardmetal balls can be significantly different than when
using a steel ball. For specific materials and/or products, other specific International Standards apply (for instance
ISO 3738-1 and ISO 4498-1).
NOTE 2 For certain materials, the fields of application may be narrower than those indicated.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 6508-2:2005, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing
machines (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
3 Principle
Forcing an indenter of specified size, shape and material into the surface of a test piece in two steps under
specified conditions (see Clause 7). Measuring the permanent depth h of indentation under preliminary test
force after removal of additional test force.
From the values of h and that of the two constants N and S (see Table 2), the Rockwell hardness is calculated
according to the formula:
h
Rockwell hardness=−N (1)
S
4 Symbols, abbreviated terms and designations
4.1 See Tables 1 and 2 and Figure 1.
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ISO 6508-1:2005(E)
Table 1 — Rockwell scales
Rockwell Hardness Type of indenter Preliminary Additional Total test Field of application
hardness symbol test force test force force (Rockwell hardness test)
scale F F F
0 1
a
A HRA Diamond cone 98,07 N 490,3 N 588,4 N 20 HRA to 88 HRA
b
HRB Ball 1,587 5 mm 98,07 N 882,6 N 980,7 N 20 HRB to 100 HRB
B
c
C HRC Diamond cone 98,07 N 1,373 kN 1,471 kN 20 HRC to 70 HRC
D HRD Diamond cone 98,07 N 882,6 N 980,7 N 40 HRD to 77 HRD
E HRE Ball 3,175 mm 98,07 N 882,6 N 980,7 N 70 HRE to 100 HRE
F HRF Ball 1,587 5 mm 98,07 N 490,3 N 588,4 N 60 HRF to 100 HRF
G HRG Ball 1,587 5 mm 98,07 N 1,373 kN 1,471 kN 30 HRG to 94 HRG
H HRH Ball 3,175 mm 98,07 N 490,3 N 588,4 N 80 HRH to 100 HRH
K HRK Ball 3,175 mm 98,07 N 1,373 kN 1,471 kN 40 HRK to 100 HRK
15N HR15N Diamond cone 29,42 N 117,7 N 147,1 N 70 HR15N to 94 HR15N
30N HR30N Diamond cone 29,42 N 264,8 N 294,2 N 42 HR30N to 86 HR30N
45N HR45N Diamond cone 29,42 N 411,9 N 441,3 N 20 HR45N to 77 HR45N
15T HR15T Ball 1,587 5 mm 29,42 N 117,7 N 147,1 N 67 HR15T to 93 HR15T
30T HR30T Ball 1,587 5 mm 29,42 N 264,8 N 294,2 N 29 HR30T to 82 HR30T
45T HR45T Ball 1,587 5 mm 29,42 N 411,9 N 441,3 N 10 HR45T to 72 HR45T
a
The field of application can be extended to 94 HRA for testing carbides.
b
The field of application can be extended to 10 HRBW if specified in the product specification or by special agreement.
c
The field of application can be extended to 10 HRC if the indenter possesses the appropriate dimensions.
NOTE Indenter balls with diameter 6,350 mm and 12,70 mm may also be used, if specified in the product specification or by
special agreement.
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ISO 6508-1:2005(E)
Table 2 — Symbols and abbreviated terms
Symbol/
Abbreviated Designation Unit
term
F
Preliminary test force N
0
F Additional test force N
1
F Total test force N
S Scale unit, specific to the scale mm
N Number, specific to the scale
h Permanent depth of indentation under preliminary test force after removal of additional test force mm
(permanent indentation depth)
HRA
h
Rockwell hardness=−100
0,002
HRC
HRD
HRB h
Rockwell hardness=−130
0,002
HRE
HRF
HRG
HRH
HRK
HRN
h
Rockwell hardness=−100
0,001
HRT
4.2 The following is an example of the designation of Rockwell hardness.
EXAMPLE
NOTE The numbers representing the test forces were originally based on units of kgf. For example, the test force of
30 kgf has been converted to 294,2 N.
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ISO 6508-1:2005(E)
Key
1 Indentation depth by preliminary force F 5 Surface of specimen
0
2 Indentation depth by additional test force F 6 Reference plane for measurement
1
3 Elastic recovery just after removal of additional test force F 7 Position of indenter
1
4 Permanent indentation depth h
Figure 1 — Rockwell principle diagram
5 Testing machine
5.1 Testing machine, capable of applying predetermined forces as shown in Table 1 and in accordance
with ISO 6508-2.
5.2 Conical diamond indenter, in accordance with ISO 6508-2, with an angle of 120° and radius of
curvature at the tip of 0,2 mm.
5.3 Hardmetal ball indenter, in accordance with ISO 6508-2, with a diameter of 1,587 5 mm or 3,175 mm.
5.4 Measuring system, in accordance with ISO 6508-2.
NOTE A suggested procedure for periodic checks is given in Annex E. See also notes on diamond indenters in
Annex F.
6 Test piece
6.1 The test shall be carried out on a surface which is smooth and even, free from oxide scale, foreign
matter and, in particular, completely free from lubricants, unless specified otherwise in product or materials
standards. An exception is made for reactive metals, such as titanium, which might adhere to the indenter. In
such situations, a suitable lubricant such as kerosene may be used. The use of a lubricant shall be reported
on the test report.
6.2 Preparation shall be carried out in such a way that any alteration of the surface hardness due to
excessive heating or cold-working for example, is minimized. This shall be taken into account, particularly in
the case of low-depth indentations.
6.3 After the test, no deformation shall be visible on the surface of the test piece opposite the indentation,
except for HR30Tm (in this case, the test shall be performed in accordance with Annex A).
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ISO 6508-1:2005(E)
The thickness of the test piece, or of the layer under test (minimum values given in Annex B), shall be at least
ten times the permanent indentation depth for cone indenters and fifteen times the permanent indentation
depth for ball indenters, unless it can be demonstrated that the use of a thinner test piece does not affect the
measured hardness value.
6.4 For tests on convex cylindrical surfaces and spherical surfaces, the corrections given in Annex C
(Tables C.1, C.2, C.3 or C.4) and in Annex D (Table D.1) shall be applied.
In the absence of corrections for tests on concave surfaces, tests on such surfaces should be the subject of a
special agreement.
7 Procedure
7.1 The test is normally carried out at ambient temperature within the limits of 10 °C to 35 °C. However,
because temperature variation may affect the results, users of the Rockwell test may choose to control the
temperature within a tighter range.
NOTE The temperature of the test material and the temperature of the hardness testing machine may effect the test
results; consequently users should ensure that the test temperature does not adversally affect the hardness measurement.
7.2 The test piece shall be placed on a rigid support and supported in such a manner that the surface to be
indented is in a plane normal to the axis of the indenter and the line of the indenting force, as well as to avoid
a displacement of the test piece. If a locking device is used, it should be used in accordance with Clause 3 of
ISO 6508-2:2005.
Before beginning a series of tests or when more than 24 h have elapsed since the last test, and after each
change, or removal and replacement, of the indenter or test piece support, it shall be ascertained that the
indenter and the test piece support are correctly mounted in the machine. The first two readings after such a
change has been made shall be disregarded.
Products of cylindrical shape shall be suitably supported, for example, on centering V-blocks of steel with a
Rockwell hardness of at least 60 HRC. Special attention shall be given to the correct seating, bearing and
alignment of the indenters, the test piece, the centering V-blocks and the specimen holder of the testing
machine, since any perpendicular misalignment may result in incorrect results.
7.3 Bring the indenter into contact with the test surface and apply the preliminary test force F without shock,
0
vibration or oscillation. The duration of the preliminary test force F shall not exceed 3 s.
0
NOTE For testing machines with electronic control, the application time of the preliminary test force (T ) and the
a
duration time of the preliminary test force (T ) are combined by the following formula:
pm
T = T /2 + T u 3 s (2)
p a pm
where
T is the total time of preliminary test force;
p
T is the application time of preliminary test force;
a
T is the duration time of preliminary test force.
pm
7.4 Set the measuring system to its datum position and, without shock, vibration or oscillation, increase the
force from F to F in not less than 1 s and not more than 8 s.
0
NOTE In normal practice, the duration from F to F is between 2 s and 3 s on a test piece of about 60 HRC. For the
0
Rockwell scales N and T, it is recommended that the duration is between 1 s and 1,5 s on a test piece of about 78 HR30N.
7.5 The total test force F shall be maintained for a duration of 4 s ± 2 s. Remove the additional test force F
1
and, while the preliminary test force F is maintained, after a short time stabilisation, the final reading shall be
0
made.
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ISO 6508-1:2005(E)
As an exception for test materials exhibiting excessive plastic flow (indentation creep) during the application of
the total test force, special considerations may be necessary since the indenter will continue to penetrate.
When materials require the use of a total force duration that exceeds the 6 s allowed by the tolerances, this
requirement should he specified in the product specification. In these cases, the actual extended total force
duration used shall be reported following the test results (for example, 65 HRFW, 10 s).
7.6 The Rockwell hardness number is derived from the permanent indentation depth h using the formulas
given in Table 2 and is usually read directly from the measuring system. The derivation of the Rockwell
hardness number is illustrated in Figure 1.
7.7 Throughout the test, the apparatus shall be protected from shock or vibration.
7.8 The distance between the centres of two adjacent indentations shall be at least four times the diameter
of the indentation (but not less than 2 mm).
The distance from the centre of any indentation to an edge of the test piece shall be at least two and a half
times the diameter of the indentation (but not less than 1 mm).
8 Uncertainty of the results
A complete evaluation of the uncertainty should be done according to the Guide to the expression of
[3]
uncertainty in measurement (GUM) .
Independent of the type of sources, for hardness there are two possibilities for the determination of the
uncertainty.
⎯ One possibility is based on the evaluation of all relevant sources appearing during a direct calibration. As
[4]
a reference, an EA guideline is available.
⎯ The other possibility is based on indirect calibration using a hardness reference block [abbreviated as
CRM (certified reference material)] (see [2–5] in the Bibliography). A guideline for the determination is
given in Annex G.
It may not always be possible to quantify all the identified contributions to the uncertainty. In this case, an
estimate of type A standard uncertainty may be obtained from the statistical analysis of repeated indentations
into the test piece. Care should be taken, if standard uncertainties of type A and B are summarised, that the
contributions are not counted twice (see Clause 4 of GUM:1993).
9 Test report
The test report shall include the following information:
a) a reference to this part of ISO 6508, i.e. ISO 6508-1;
b) all details necessary for the complete identification of the test piece;
c) the test temperature, if it is not within the limits of 10 °C to 35 °C;
d) the result obtained (see the second-last paragraph of this clause);
e) all operations not specified in this part of ISO 6508, or regarded as optional;
f) details of any occurrence which may have affected the result (see Note);
g) the actual extended total-force duration time used, if greater than the 6 s allowed by the tolerances.
6 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 6508-1:2005(E)
There is no general process for accurately converting Rockwell hardness into other scales, or hardness into
tensile strength. Such conversions, therefore, should be avoided, unless a reliable basis for conversion can be
obtained by comparison tests.
NOTE There is evidence that some materials may be sensitive to the rate of straining which causes small changes in
the value of the yield stress. The corresponding e
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6508-1
Deuxième édition
2005-12-15
Matériaux métalliques — Essai de dureté
Rockwell —
Partie 1:
Méthode d'essai (échelles A, B, C, D, E, F,
G, H, K, N, T)
Metallic materials — Rockwell hardness test —
Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
Numéro de référence
ISO 6508-1:2005(F)
©
ISO 2005
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ISO 6508-1:2005(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 6508-1:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Principe. 1
4 Symboles et termes abrégés . 1
5 Machine d'essai. 4
6 Éprouvette . 4
7 Mode opératoire . 5
8 Incertitude des résultats . 6
9 Rapport d'essai . 6
Annexe A (normative) Essai conventionnel HR30Tm et HR15Tm pour produits minces . 8
Annexe B (normative) Épaisseur minimale de l'éprouvette en fonction de la dureté Rockwell. 9
Annexe C (normative) Corrections à ajouter aux valeurs de dureté Rockwell obtenues sur des
surfaces convexes cylindriques . 12
Annexe D (normative) Corrections à ajouter aux valeurs de dureté Rockwell (échelle C) obtenues
sur des surfaces d'essai sphériques de différents diamètres. 15
Annexe E (informative) Procédure pour les contrôles périodiques de la machine d'essai par
l'utilisateur . 16
Annexe F (informative) Remarques sur les pénétrateurs en diamant . 17
Annexe G (informative) Incertitude des valeurs de dureté mesurées . 18
Bibliographie . 24
© ISO 2005 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 6508-1:2005(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 6508-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
sous-comité SC 3, Essais de dureté.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6508-1:1999), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 6508 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Matériaux métalliques — Essai
de dureté Rockwell:
— Partie 1: Méthode d'essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
— Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d'essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
— Partie 3: Étalonnage des blocs de référence (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 6508-1:2005(F)
Introduction
La vérification périodique de la machine d'essai décrite dans l'Annexe E est de bonne pratique métrologique.
L'intention est de rendre cette annexe normative dans la prochaine révision de la présente partie de
l'ISO 6508.
© ISO 2005 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 6508-1:2005(F)
Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell —
Partie 1:
Méthode d'essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 6508 spécifie la méthode d'essai de dureté Rockwell et de dureté superficielle
Rockwell (échelles et domaine d'application conformément au Tableau 1) pour les matériaux métalliques.
L'attention est attirée sur le fait que, dans la présente partie de l'ISO 6508, l'utilisation de pénétrateurs à billes
Rockwell en métal dur est considérée comme étant la pratique courante. On peut continuer d'utiliser les billes
de pénétrateur en acier si cela est spécifié dans une spécification de produit ou par accord spécial.
NOTE 1 L'attention est attirée sur le fait que les résultats obtenus avec des billes en métal dur peuvent différer
significativement de ceux obtenus en utilisant une bille en acier. Pour des matériaux et/ou des produits spécifiques,
d'autres Normes internationales spécifiques s'appliquent (par exemple l'ISO 3738-1 et l'ISO 4498-1).
NOTE 2 Pour certains matériaux, les domaines d'application peuvent être plus étroits que ceux indiqués.
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 6508-2:2005, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 2: Vérification et étalonnage
des machines d'essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
3 Principe
Impression en deux temps, à la surface d'une éprouvette, d'un pénétrateur de taille, forme et matériau
spécifiés, dans des conditions spécifiées (voir Article 7). Mesurage de la profondeur rémanente, h, de
l'empreinte pour une force d'essai préliminaire après enlèvement d'une force d'essai complémentaire.
À partir des valeurs de h et des deux constantes N et S (voir Tableau 2), la dureté Rockwell est calculée selon
la formule:
h
Dureté Rockwell=−N (1)
S
4 Symboles et termes abrégés
4.1 Voir Tableaux 1 et 2 et Figure 1.
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Tableau 1 — Échelles Rockwell
Force Force
Force
Échelle de Domaine d'application
Symbole Type de
préliminaire complémentaire
totale
dureté (essai de dureté
de dureté pénétrateur
Rockwell Rockwell)
F F
F
0 1
a
A HRA Cône diamant 98,07 N 490,3 N 588,4 N 20 HRA à 88 HRA
b
B HRB Bille 1,587 5 mm 98,07 N 882,6 N 980,7 N 20 HRB à 100 HRB
c
C HRC Cône diamant 98,07 N 1,373 kN 1,471 kN 20 HRC à 70 HRC
D HRD Cône diamant 98,07 N 882,6 N 980,7 N 40 HRD à 77 HRD
E HRE Bille 3,175 mm 98,07 N 882,6 N 980,7 N 70 HRE à 100 HRE
F HRF Bille 1,587 5 mm 98,07 N 490,3 N 588,4 N 60 HRF à 100 HRF
G HRG Bille 1,587 5 mm 98,07 N 1,373 kN 1,471 kN 30 HRG à 94 HRG
H HRH Bille 3,175 mm 98,07 N 490,3 N 588,4 N 80 HRH à 100 HRH
K HRK Bille 3,175 mm 98,07 N 1,373 kN 1,471 kN 40 HRK à 100 HRK
15N HR15N Cône diamant 29,42 N 117,7 N 147,1 N 70 HR15N à 94 HR15N
30N HR30N Cône diamant 29,42 N 264,8 N 294,2 N 42 HR30N à 86 HR30N
45N HR45N Cône diamant 29,42 N 411,9 N 441,3 N 20 HR45N à 77 HR45N
15T HR15T Bille 1,587 5 mm 29,42 N 117,7 N 147,1 N 67 HR15T à 93 HR15T
30T HR30T Bille 1,587 5 mm 29,42 N 264,8 N 294,2 N 29 HR30T à 82 HR30T
45T HR45T Bille 1,587 5 mm 29,42 N 411,9 N 441,3 N 10 HR45T à 72 HR45T
a
Le domaine d'application peut être étendu jusqu'à 94 HRA pour les essais des carbures.
b
Le domaine d'application peut être étendu jusqu'à 10 HRBW si cela est spécifié dans la spécification de produit ou par accord
particulier.
c
Le domaine d'application peut être étendu jusqu'à 10 HRC si le pénétrateur présente les dimensions appropriées.
NOTE Les billes de pénétrateur de diamètre 6,350 mm et 12,70 mm peuvent également être utilisées si elles sont spécifiées
dans la spécification de produit ou par accord particulier.
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Tableau 2 — Symboles et termes abrégés
Symbole ou
Désignation Unité
terme abrégé
F Force d'essai préliminaire N
0
F Force d'essai complémentaire N
1
F Force d'essai totale N
S Unité d'échelle spécifique à l'échelle mm
N Nombre spécifique de l'échelle
h Profondeur rémanente de pénétration sous la force d'essai préliminaire après enlèvement mm
de la force d'essai complémentaire
HRA
h
Dureté Rockwell=−100
0,002
HRC
HRD
HRB
h
Dureté Rockwell=−130
0,002
HRE
HRF
HRG
HRH
HRK
HRN
h
Dureté Rockwell=−100
0,001
HRT
4.2 Un exemple de désignation de la dureté Rockwell est donné ci-après.
EXEMPLE
NOTE Les nombres représentant les forces d'essai ont été initialement basés sur des valeurs exprimées en kgf. Par
exemple, la force d'essai de 30 kgf a été convertie en 294,2 N.
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Légende
1 Profondeur de pénétration sous l'effet de la force 4 Profondeur de pénétration rémanente, h
préliminaire, F
0
5 Surface d'échantillon
2 Profondeur de pénétration sous l'effet de la force d'essai
6 Plan de référence pour le mesurage
complémentaire, F
1
7 Position du pénétrateur
3 Retour élastique juste après enlèvement de la force
d'essai complémentaire, F
1
Figure 1 — Diagramme de principe de l'essai Rockwell
5 Machine d'essai
5.1 Machine d'essai, capable d'appliquer des forces prédéterminées telles que données dans le Tableau 1
et conformément à l'ISO 6508-2.
5.2 Pénétrateur conique en diamant, conformément à l'ISO 6508-2, ayant un angle de 120° et un rayon
de courbure à la pointe de 0,2 mm.
5.3 Pénétrateur à bille en métal dur, conformément à l'ISO 6508-2, ayant un diamètre de 1,587 5 mm ou
3,175 mm.
5.4 Système de mesure, conforme à l'ISO 6508-2.
NOTE Une suggestion de mode opératoire pour les contrôles périodiques est donnée à l'Annexe E. Voir également
les remarques sur les pénétrateurs en diamant à l'Annexe F.
6 Éprouvette
6.1 L'essai doit être effectué sur une surface lisse et plane, exempte de calamine et de matières étrangères
et, en particulier, exempte de lubrifiants, sauf spécification contraire dans les normes de produits ou de
matériaux. Une exception est faite pour les métaux réactifs, tels que le titane, qui peuvent coller au
pénétrateur. Dans de telles situations, un lubrifiant adapté tel que le kérosène peut être utilisé. L'utilisation
d'un lubrifiant doit être consignée dans le rapport d'essai.
6.2 La préparation doit être effectuée de manière que toute altération de la dureté de la surface, due par
exemple à un échauffement ou à un écrouissage excessif, soit minimisée. Cela doit être pris en compte, en
particulier, dans le cas d'empreintes de faible profondeur.
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6.3 Après l'essai, aucune déformation ne doit être visible sur la surface de l'éprouvette à l'opposé de
l'empreinte, excepté dans le cas de HR30Tm (dans ce cas, l'essai doit être réalisé conformément à
l'Annexe A).
L'épaisseur de l'éprouvette ou de la couche soumise à essai (valeurs minimales données dans l'Annexe B)
doit être au moins égale à dix fois la profondeur de pénétration rémanente pour les pénétrateurs coniques et à
quinze fois la profondeur de pénétration rémanente pour les pénétrateurs à bille, sauf s'il peut être démontré
que l'utilisation d'une éprouvette moins épaisse n'affecte pas la valeur de la dureté mesurée.
6.4 Pour les essais sur des surfaces cylindriques et des surfaces sphériques convexes, les corrections
données dans l'Annexe C (Tableaux C.1, C.2, C.3 ou C.4) et dans l'Annexe D (Tableau D.1) doivent être
appliquées.
En l'absence de corrections pour les essais sur des surfaces concaves, il convient que les essais sur de telles
surfaces fassent l'objet d'un accord particulier.
7 Mode opératoire
7.1 Normalement, l'essai est réalisé à la température ambiante dans les limites comprises entre 10 °C et
35 °C. Toutefois, parce qu'une variation de température peut influencer les résultats, les utilisateurs de l'essai
Rockwell peuvent choisir de contrôler la température à l'intérieur d'un intervalle plus étroit.
NOTE La température du matériau d'essai et la température de la machine d'essai de dureté peuvent influencer les
résultats d'essai; il convient donc que les utilisateurs s'assurent que la température d'essai n'influence pas le mesurage de
la dureté de manière défavorable.
7.2 L'éprouvette doit être placée sur un appui rigide et être soutenue de manière que la surface sur laquelle
l'empreinte est faite soit dans un plan normal à l'axe du pénétrateur et à la direction de la force de pénétration,
et également de manière à éviter un déplacement de l'éprouvette. Si un dispositif de blocage est utilisé, il
convient de l'utiliser conformément à l'Article 3 de l'ISO 6508-2:2005.
Avant de commencer une série d'essais ou lorsque plus de 24 h se sont écoulées depuis le dernier essai, et
après chaque changement ou démontage ou remplacement du pénétrateur ou de l'appui de l'éprouvette, on
doit s'assurer que le pénétrateur ou l'appui de l'éprouvette sont correctement montés dans la machine. Les
deux premières lectures après qu'un tel changement a été effectué doivent être écartées.
Les produits de forme cylindrique doivent être convenablement soutenus, sur des blocs en V de centrage en
acier ayant une dureté Rockwell d'au moins 60 HRC. II faut porter une attention particulière à l'assise, au
support et à l'alignement corrects des pénétrateurs, de l'éprouvette, des blocs en V de centrage et du porte-
éprouvette de la machine d'essai, car tout déplacement ou faux aplomb peut entraîner des résultats incorrects.
7.3 Placer le pénétrateur au contact de la surface d'essai et appliquer la force d'essai préliminaire, F , sans
0
choc ni vibration ou oscillation. La durée d'application de la force d'essai préliminaire, F , ne doit pas
0
dépasser 3 s.
NOTE Pour les machines d'essai avec contrôle électronique, le temps d'application de la force d'essai préliminaire
(T ) et le temps de maintien de la force d'essai préliminaire (T ) sont combinés par la formule suivante:
a pm
TT=+/2 T u 3 s (2)
pa pm
où
T est le temps relatif à la force d'essai préliminaire;
p
T est le temps d'application de la force d'essai préliminaire;
a
T est le temps de maintien de la force d'essai préliminaire.
pm
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7.4 Placer le système de mesure à sa position de référence et, sans choc ni vibration ou oscillation,
augmenter la force de F à F en au moins 1 s et au plus 8 s.
0
NOTE En pratique, le délai entre F et F est de 2 s à 3 s sur une éprouvette d'environ 60 HRC. Pour les échelles
0
Rockwell N et T, il est recommandé que le délai soit entre 1 s et 1,5 s sur une éprouvette d'environ 78 HR30N.
7.5 Maintenir la force d'essai totale, F, pendant une durée de 4 s ± 2 s. Supprimer la force d'essai
complémentaire, F , et effectuer la lecture finale tout en maintenant la force d'essai préliminaire, F , après un
1 0
court temps de stabilisation.
À titre d'exception, pour les matériaux soumis à essai, présentant un fort écoulement plastique (fluage de
pénétration) pendant l'application de la force d'essai totale, des considérations particulières peuvent être
nécessaires du fait que le pénétrateur continuera de s'enfoncer. Lorsque des matériaux requièrent une durée
de maintien de la force totale supérieure aux 6 s permises par les tolérances, il convient que cette exigence
soit spécifiée dans la spécification de produit. Dans ces cas, le temps de maintien prolongé de la force totale
effectivement utilisé doit être indiqué à la suite des résultats d'essai (par exemple, 65 HRFW, 10 s).
7.6 Le nombre de dureté Rockwell est déduit de la profondeur de pénétration rémanente, h, selon les
formules données dans le Tableau 2, et est habituellement lu directement sur le système de mesure. La
déduction de la valeur de dureté Rockwell est illustrée à la Figure 1.
7.7 Tout au long de l'essai, l'appareillage doit être protégé contre les chocs ou les vibrations.
7.8 La distance entre les centres de deux empreintes adjacentes doit être au moins égale à quatre fois le
diamètre de l'empreinte (mais pas moins de 2 mm).
La distance entre le centre de toute empreinte et un bord de l'éprouvette doit être au moins égale à 2,5 fois le
diamètre de l'empreinte (mais pas moins de 1 mm).
8 Incertitude des résultats
Il convient de procéder à une évaluation complète de l'incertitude conformément au Guide pour l'expression
[3]
de l'incertitude de mesure (GUM) .
Indépendamment du type de composantes, il y a deux possibilités pour déterminer l'incertitude, pour la dureté.
⎯ Une possibilité est basée sur l'évaluation de toutes les composantes pertinentes apparaissant lors d'un
[4]
étalonnage direct. Comme référence, un guide EA est disponible.
⎯ L'autre possibilité est basée sur un étalonnage indirect au moyen d'un bloc de dureté de référence
désigné en abrégé ci-après par CRM (matériau de référence certifié). Voir [2-5] dans la Bibliographie. Un
guide pour la détermination est donné à l'Annexe G.
Il peut ne pas toujours être possible de quantifier toutes les contributions à l'incertitude. Dans ce cas, une
estimation de l'incertitude-type de type A peut être obtenue à partir de l'analyse statistique d'empreintes
répétées dans l'éprouvette. Il convient de prendre soin de ne pas compter deux fois les contributions lorsque
des incertitudes-types de type A et de type B sont ajoutées (voir GUM:1993, Article 4).
9 Rapport d'essai
Le rapport d'essai doit contenir les informations suivantes:
a) la référence à la présente partie de l'ISO 6508, c'est-à-dire «ISO 6508-1»;
b) tous les détails nécessaires à l'identification de l'éprouvette;
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c) la température d'essai, si elle est en dehors des limites de 10 °C à 35 °C;
d) le résultat obtenu (voir l'avant-dernier alinéa du présent article);
e) toutes les opérations non spécifiées dans la présente partie de l'ISO 6508, ou considérées comme
optionnelles;
f) les détails de tout événement qui a pu influencer le résultat (voir Note);
g) le temps de maintien prolongé de la force totale effectivement utilisé s'il est supérieur aux 6 s autorisées
par les tolérances.
II n'existe pas de méthode générale pour convertir avec précision la dureté Rockwell en d'autres échelles de
dureté ou en valeurs de résistance à la traction. Par conséquent, il convient d'éviter de telles conversions à
moins qu'une base fiable pour la conversion puisse être obtenue par des essais comparatifs.
NOTE II est évident que certains matériels peuvent être sensibles à la vitesse de déformation qui cause de faibles
modifications de la valeur de la limite d'écoulement. L'effet correspondant sur la fin de la formation d'une empreinte peut
créer une altération de la valeur de la dureté.
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ISO 6508-1:2005(F)
Annexe A
(normative)
Essai conventionnel HR30Tm et HR15Tm pour produits minces
A.1 Généralités
Cet essai s'effectue dans des conditions analogues à celles de l'essai HR30T ou HR15T défini dans la
présente partie de l'ISO 6508, mais, par accord, l'apparition d'empreintes au dos des éprouvettes (non
permises dans l'essai HRT) est admise.
Cet essai est applicable avec une précision satisfaisante à des produits d'épaisseur inférieure à 0,6 mm
jusqu'à l'épaisseur minimale indiquée dans les normes de produits et d'une dureté Rockwell HR30T maximale
de 80 (respectivement 90 HR15T). La norme de produit spécifie le cas où l'essai conventionnel de dureté
HR30Tm ou HR15Tm doit être appliqué.
Les exigences suivantes doivent être respectées, en plus de celles spécifiées dans la présente partie de
l'ISO 6508.
A.2 Support de l'éprouvette
Le support de l'éprouvette doit comporter une plaquette en diamant polie et plane d'environ 4,5 mm de
diamètre. Cette surface d'appui doit être centrée sur l'axe du pénétrateur et lui être perpendiculaire. On doit
veiller à sa bonne assise sur le plateau de la machine.
A.3 Préparation de l'éprouvette
Dans le cas où il est nécessaire d'enlever de la matière de l'éprouvette, il convient que cela soit fait sur les
deux faces de l'éprouvette. On doit veiller à assurer que ce procédé ne modifie pas l'état du métal de base,
par exemple par échauffement ou écrouissage. Le métal de base ne doit pas être aminci en deçà de
l'épaisseur minimale admissible.
A.4 Position de l'éprouvette
La distance entre les centres de deux empreintes adjacentes ou entre le centre de l'une des empreintes et le
bord de l'éprouvette doit être au moins égale à 5 mm, sauf spécification contraire.
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Annexe B
(normative)
Épaisseur minimale de l'éprouvette en fonction de la dureté Rockwell
L'épaisseur minimale de l'éprouvette ou de la couche soumise à essai est donnée aux Figures B.1, B.2 et B.3.
Légende
X Dureté Rockwell
Y Épaisseur minimale de l'éprouvette, en millimètres
Figure B.1 — Essai avec pénétrateur conique en diamant (échelles A, C et D)
© ISO 2005 – Tous droits réservés 9
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Légende
X Dureté Rockwell
Y Épaisseur minimale de l'éprouvette, en millimètres
Figure B.2 — Essai avec pénétrateurs à bille (échelles B, E, F, G, H et K)
10 © ISO 2005 – Tous droits réservés
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Légende
X Dureté Rockwell
Y Épaisseur minimale de l'éprouvette, mm
Figure B.3 — Essai de dureté superficielle Rockwell (échelles N et T)
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ISO 6508-1:2005(F)
Annexe C
(normative)
Corrections à ajouter aux valeurs de dureté Rockwell
obtenues sur des surfaces convexes cylindriques
Pour les essais sur des surfaces convexes cylindriques, les corrections données dans les Tableaux C.1, C.2,
C.3 ou C.4 doivent être appliquées.
Tableau C.1 — Essai avec un pénétrateur conique en diamant (échelles A, C et D)
Rayon de courbure
Dureté
mm
Rockwell lue
3 5 6,5 8 9,5 11 12,5 16 19
20 2,5 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0
25 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 1,0 1,0
30 2,5 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5
35 3,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5
40 2,5 2,0 1,5 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5
45 3,0 2,0 1,5 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5
50 2,5 2,0 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5
55 2,0 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0
60 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0
65 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0
70 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0
75 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0
80 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0 0
85 0,5 0,5 0,5 0 0 0 0 0 0
90 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0
NOTE Des corrections supérieures à 3 HRA, HRC et HRD ne sont pas considérées comme acceptables et ne
sont donc pas incluses dans le tableau ci-dessus.
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ISO 6508-1:2005(F)
Tableau C.2 — Essais avec pénétrateur à bille de 1,587 5 mm (échelles B, F et G)
Rayon de courbure
Dureté Rockwell
mm
lue
3 5 6,5 8 9,5 11 12,5
20 4,5 4,0 3,5 3,0
30 5,0 4,5 3,5 3,0 2,5
40 4,5 4,0 3,0 2,5 2,5
50 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0
60 5,0 3,5 3,0 2,5 2,0 2,0
70 4,0 3,0 2,5 2,0 2,0 1,5
80 5,0 3,5 2,5 2,0 1,5 1,5 1,5
90 4,0 3,0 2,0 1,5 1,5 1,5 1,0
100 3,5 2,5 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5
NOTE Des corrections supérieures à 5 HRB, HRF et HRG ne sont pas considérées comme acceptables et ne sont
donc pas incluses dans le tableau ci-dessus.
a, b
Tableau C.3 — Essai de dureté superficielle Rockwell (échelle N)
c
Rayon de courbure
Dureté superficielle
mm
Rockwell lue
1,6 3,2 5 6,5 9,5 12,5
d
20 (6,0) 3,0 2,0 1,5 1,5 1,5
d
25 (5,5) 3,0 2,0 1,5 1,5 1,0
d
30 (5,5) 3,0 2,0 1,5 1,0 1,0
d
35 (5,0) 2,5 2,0 1,5 1,0 1,0
d
40 (4,5) 2,5 1,5 1,5 1,0 1,0
d
45 (4,0) 2,0 1,5 1,0 1,0 1,0
d
50 (3,5) 2,0 1,5 1,0 1,0 1,0
d
55 (3,5) 2,0 1,5 1,0 0,5 0,5
60 3,0 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5
65 2,5 1,5 1,0 0,5 0,5 0,5
70 2,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5
75 1,5 1,0 0,5 0,5 0,5 0
80 1,0 0,5 0,5 0,5 0 0
85 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0
90 0 0 0 0 0 0
a
Ces corrections sont seulement approximatives et représentent des moyennes, arrondies à 0,5 unité de dureté
superficielle Rockwell près, de nombreuses observations effectives sur des surfaces d'essai ayant les rayons de courbure
donnés dans ce tableau.
b
Lors des essais de surfaces cylindriques convexes, l'exactitude de l'essai sera sérieusement affectée par un défaut
d'alignement du dispositif de montée, de l'enclume en V et du pénétrateur, et par des imperfections du fini de surface et de la
rectitude du cylindre.
c
Pour des rayons autres que ceux donnés dans ce tableau, des corrections peuvent être déduites par interpolation
linéaire.
d
Les corrections données entre parenthèses ne doivent pas être utilisées, sauf par accord.
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a, b
Tableau C.4 — Essai de dureté superficielle Rockwell (échelle T)
c
Rayon de courbure
Dureté superficielle
mm
Rockwell lue
1,6 3,2 5 6,5 8 9,5 12,5
d d d d d
20 (13) 9,0) (6,0) (4,5) (3,5) 3,0 2,0
d d d d d
30 (11,5) (7,5) (5,0) (4,0) (3,5) 2,5 2,0
d d d d
40 (10,0) (6,5) (4,5) (3,5) 3,0 2,5 2,0
d d d
50 (8,5) (5,5) (4,0) 3,0 2,5 2,0 1,5
d d
60 (6,5) (4,5) 2,5 2,5 2,0 1,5 1,5
d d
70 (5,0) (3,5) 1,5 2,0 1,5 1,0 1,0
80 3,0 2,0 1,0 1,5 1,0 1,0 0,5
90 1,5 1,0 1,0 0,5 0,
...
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