ICS 91.100.25 Q 31 JC 中华人民共和国建材行业标准 JC/T2531—2019 陶瓷砖硬度试验方法 Test method for hardness of ceramic tile 2019-05-02发布 2019-11-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 JC/T2531—2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会（SAC/TC249)归口。 本标准起草单位：高安市陶瓷工程中心、咸阳陶瓷研究设计院、蒙娜丽莎集团股份有限公司。 本标准主要起草人：况学成、龚明、王博、高翔、金思平、萧礼标、闻万梁、刘晓静、张一函。 本标准为首次发布。 中国石化 JC/T2531—2019 陶瓷砖硬度试验方法 1范围 本标准规定了陶瓷砖压痕硬度和维氏硬度试验方法的术语和定义、试验原理、试验环境、仪器设备、 试样、试验过程、结果计算和试验报告。 本标准适用于平整光滑的陶瓷砖釉面压痕硬度和维氏硬度的测量。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T4340.2金属材料维氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准 GB/T21838.2金属材料硬度和材料参数的仪器化压痕试验第2部分：试验机的检验和校准 GB/T21838.3—2008金属材料 硬度和材料参数的仪器化压痕试验 第3部分：标准块的标定 3 术语和定义 GB/T21838.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3. 1 压痕硬度 indentation hardness 采用维氏硬度压头在试样表面施加规定时间和大小的试验载荷后在试样表面产生残留压痕，通过 测量施力到卸力过程中对应的压头与试样的接触深度变化过程计算得到的残留压痕单位面积上的压力 值。 3. 2 维氏硬度 vickershardness 采用维氏硬度压头在试样表面施加规定时间和大小的试验载荷后在试样表面产生残留压痕，通过 测量残留压痕两条对角线的长度计算得到的残留压痕单位表面积上的压力值。 3.3 维氏压头 vickersindenter 顶端两相对面夹角为136°的正四棱锥金刚石压头，示意图参见图1。 JC/T2531—2019 5 说明： 中国石化 1——压头柄： 2一一安装面： 3——压头座： 4一—颈部： 5一一压头支承垫： 6一一镶嵌料： 7——头部。 图1维氏压头示意图 4试验原理 采用安装了维氏压头的压痕硬度试验仪或维氏硬度试验仪，在陶瓷砖表面平稳施加压力到规定的 试验载荷，保持该载荷达到规定的时间后，再平稳地卸除压力。通过测量施力卸力过程中对应的压痕 深度的变化过程或通过测量卸除压力后残留压痕的两条对角线的长度计算得到残留压痕单位表面积上 的压力值。 5试验环境 标准实验室温度为(23土5)℃，相对湿度为(50±10)%。 6仪器设备 6.1压痕硬度试验仪，符合GB/T21838.2的要求。 6.2维氏硬度试验仪，符合GB/T4340.2的要求。 6.3试验仪能在10℃～35℃的试验环境下正常工作。 6.4已知硬度值的试验仪校验用标准块，可采用GB/T21838.3一2008中的BK7玻璃或者SF6玻璃标准块。 7试样 2 JC/T2531—2019 7.1试样尺寸适合试验仪器要求且不宜小于50mm×50mm，表面与背面平行，数量不少于2块。 注：有背纹时，背面也包含背纹。 7.2试样表面应平整光滑、清洁干燥、无裂纹。 试验过程 8.1 按下列步骤进行试验： 按试验仪的操作说明开启仪器、调零和用标准块进行校验： b) 将试样固定在试验仪的刚性样品支承台上； 通过试验仪寻找试样上无划痕、气泡、凹坑等缺陷的平整光滑点进行测量。测量点离试样边缘 的距离不应小于压痕最大尺寸的3倍，两相邻压痕中心的距离不小于压痕最大尺寸的5倍； d) 在试样表面平稳施加压力到规定的试验载荷，保持该载荷达到规定时间后平稳卸除压力。试 验载荷可采用100mN、200mN、500mN、700mN，仲裁时采用500mN：试验载荷保持时间可采 用5s、10s、20s，仲裁时采用10s； e) 记录下列试验数据： 试验载荷和载荷保持时间： 一采用压痕硬度试验仪时，记录从施力到卸力全过程的压力与压痕深度曲线a，曲线示意图 见图2，压痕深度测量精确至0.001mm： 一采用维氏硬度试验仪时，测量试样上残留压痕两条对角线的长度，精确至0.001mm； F(N)4 Fimar h, hmar h(mm) hp 说明： 压痕深度曲线： a' b一一卸载曲线： 一卸载曲线在规定的试验载荷处的切线； hp一一卸除压力后的残余压痕深度，单位为毫米(mm)： 一卸载曲线在规定的试验载荷处的切线与压痕深度坐标轴的交点； 一一规定的试验载荷下的最大压痕深度，单位为毫米（mm)； F一一压力，单位为牛顿(N)： h一压痕深度，单位为毫米（mm）。 图2压力与压痕深度曲线示意图 3 JC/T2531—2019 观察确定压痕的有效性，剔除无效压痕的实验数据， 最终有效压痕数不应少于6个。典型的压 f) 痕示意图见图3。 2 a）有效压痕 6 7 9 10 b）无效压痕 说明： 弓形边缘： 气孔： 2- 一压痕尖端显著开裂； 3- 4- 一不对称： 5—一边缘侧裂： 6——尖端区移位； 一崩裂或粗糙的边缘； 一粗糙的边缘（晶粒移位，拔出）： 8- 一压痕尖端处有气孔： 9 10- 一在大孔洞上的压痕。 图3测量点压痕示意图 8.2 试验过程应满足下列要求： 4 JC/T2531—2019 试样表面应与试验力施加方向垂直； a) b) 试样和压头表面应清洁无异物： c) 不应有冲击和震动。 结果计算 9.1 硬度值计算 9.1.1 压痕硬度试验仪 9.1.1.1 压痕硬度按公式(1)计算： 0.04082F Hr (1) h 式中： Hm一一压痕硬度，单位为兆帕(MPa)： 0.04082——换算系数： F一一试验载荷，单位为牛顿(N)： h一一在压力与压痕深度曲线上，试验载荷下压头与试样的接触深度，单位为毫米（mm)，接触深度 示意图见图4。 说明： 一压头： b 试样残余压痕表面； 一最大压痕深度和试验力下试样的表面； hp一一卸除压力后的残余压痕深度，单位为毫米（mm）： h一一最大试验力下压头与试样的接触深度，单位为毫米(mm)： hmax 一规定的试验载荷下的最大压痕深度，单位为毫米（mm）。 图4接触深度示意图 9.1.1.2 可按公式（2)将压痕硬度换算成等效维氏硬度： 0.003857F Hre (2) = h? 式中： Hreg—一等效维氏硬度，单位为兆帕(MPa)： 0.003857- 换算系数； 5