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B 7730

:2010

(1)

目  次

ページ

序文 

1

1

  適用範囲

1

2

  引用規格

1

3

  用語及び定義 

2

4

  製造方法及び形状

2

4.1

  製造方法 

2

4.2

  形状及び寸法 

2

5

  校正用試験機 

2

5.1

  一般

2

5.2

  試験力

2

5.3

  ダイヤモンド圧子

2

5.4

  球圧子

3

5.5

  深さ計測装置 

3

5.6

  試験条件 

3

6

  硬さ決定の手順 

3

7

  基準片の硬さの均一性 

4

8

  表示

4

9

  基準片の硬さ値の有効性 

4

附属書 A(規定)基準片の均一性 

5

附属書 B(参考)硬さ基準片の硬さ平均値の不確かさ

7

附属書 C(参考)参考文献

10

附属書 JA(参考)校正用試験機の管理方法 

11

附属書 JB(参考)JIS と対応国際規格との対比表 

12


B 7730

:2010

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,日本試験機工業会

(JTM)及び財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を改正すべきとの

申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格である。

これによって,JIS B 7730:1997 は改正され,この規格に置き換えられた。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に

抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許

権,出願公開後の特許出願,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責

任はもたない。


日本工業規格

JIS

 B

7730

:2010

ロックウェル硬さ試験−基準片の校正

Rockwell hardness test-Calibration of reference blocks

序文 

この規格は,2005 年に第 2 版として発行された ISO 6508-3 を基に,技術的内容を変更して作成した日

本工業規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一

覧表にその説明を付けて,

附属書 JB に示す。

適用範囲 

この規格は,JIS B 7726 に規定したロックウェル硬さ試験機の間接検証,試験機の日常の精度管理など

に用いる A,B,C,D,E,F,G,H,K,N 及び T スケールの硬さ基準片(以下,基準片という。

)の校

正方法について規定する。

注記  この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

ISO 6508-3:2005

,Metallic materials−Rockwell hardness test−Part 3: Calibration of reference blocks

(scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)(MOD)

なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1 に基づき,

“修正している”

ことを示す。

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 0601

  製品の幾何特性仕様(GPS)−表面性状:輪郭曲線方式−用語,定義及び表面性状パラメ

ータ

注記  対応国際規格:ISO 4287,Geometrical Product Specifications (GPS)−Surface texture: Profile

method−Terms, definitions and surface texture parameters(IDT)

JIS B 0621

  幾何偏差の定義及び表示

JIS B 7726

  ロックウェル硬さ試験−試験機の検証及び校正

注記  対応国際規格:ISO 6508-2,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)(MOD)

JIS Z 2245

  ロックウェル硬さ試験−試験方法

注記  対応国際規格:ISO 6508-1,Metallic materials−Rockwell hardness test−Part 1: Test method

(scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)(MOD)

JIS Z 8103

  計測用語


2

B 7730

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用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS Z 8103 による。

製造方法及び形状 

4.1 

製造方法 

基準片の製造方法は,次による。

a)

基準片の材料は,硬さの均一性を保たせることを考慮して選定する。

b)

基準片は,所定の硬さを得るために必要な熱処理を行い,硬さが均一で,経時変化が生じないような

製造方法とする。

なお,鋼製の基準片は,磁気を帯びていないようにする。

c)

基準片には,硬さ測定に有害なきずなどがあってはならない。

4.2 

形状及び寸法 

基準片の形状及び寸法は,

表 による。表面粗さは,JIS B 0601 によって,平行度及び平面度は,JIS B 

0621

による。基準片の使用面は,1 平面だけとする。また,周縁から 4 mm 以上隔てた内側を使用範囲と

する。

表 1−基準片の形状及び寸法 

厚さ 6

mm 以上

平面度(使用面) 10

μm 以下

平行度(裏面に対する)

20 μm/50 mm 以下

使用面 0.3

μmRa

表面粗さ

裏面 0.8

μmRa

注記  基準片の厚さは,6 mm から 16 mm までとすることが望ましい。また,測定くぼみ数の増加に

よる硬さ変化の影響を最小限に抑えるため,鋼製の場合は厚さ 12 mm 以上が望ましい。他の材

質を用いる場合の厚さは,この限りではない。

校正用試験機 

5.1 

一般 

校正用試験機は,JIS B 7726 の規定に適合し,更に,5.25.4 を満足し,また,直接検証は 12 か月以内

の間隔で行う。

5.2 

試験力 

初試験力の許容差は,呼び値に対して±0.2 %とし,全試験力の許容差は,呼び値に対して±0.1 %とす

る。試験力を測定するときの圧子取付軸の位置は,基準の位置及び硬さ指示の位置とする。

5.3 

ダイヤモンド圧子 

ダイヤモンド圧子は,次による。

なお,その圧子を他の 1 本以上の標準圧子によって,12 か月以内の周期で検証するには,直接検証の周

期を最長 5 年とすることができる。

a)

ダイヤモンド円すい部の円すい角は,中心軸を含む各断面で 120±0.17°とし,平均は 120±0.10°と

する。


3

B 7730

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なお,

測定する断面の数は,

円すい部の軸に直角な断面の真円度を測定しない場合には 8 断面とし,

円すい部の軸に直角な断面の真円度が 0.004 mm 以内の場合には,2 断面とする。

b)

ダイヤモンド円すい部の母線の真直度は,0.4 mm 当たり 0.000 5 mm 以下とする。

c)

ダイヤモンド先端の球面部の半径は,

中心軸を含む 8 断面以上で測定し,

各断面の半径は,0.200±0.007

mm,平均値は,0.200±0.005 mm とする。また,断面の部分円の輪郭度は,0.002 mm 以内とする。

d)

ダイヤモンド円すい部の中心軸は,ホルダの座面に対して 90±0.3°とする。

e)

ダイヤモンド圧子の硬さ特性は,基準圧子に対する硬さの差で±0.4HR とする。比較する硬さは,

23HRC,55HRC,43HR45N 及び 91HR15N の 4 段階で±3HR のものを用いる。

注記  基準圧子は,国家機関で基準圧子と認められているものとする。

5.4 

球圧子 

鋼球又は超硬合金球の直径は,3 か所以上測定する。直径の公称値に対する許容差は,次の値とする。

  公称直径 1.587 5 mm の場合,±0.002 mm

  公称直径 3.175 mm の場合,±0.003 mm

5.5 

深さ計測装置 

深さ計測装置は,圧子の変位を±0.1 μm の正確さで測定できるものとする。また,その拡張不確かさ(2σ)

は,0.2 μm 以下であることが望ましい。

5.6 

試験条件 

硬さの試験条件が箇条 6 b)f)  を満足していることを確認する。

硬さ決定の手順 

硬さ決定の手順は,次による。

a)

試験温度は,23±5  ℃とする。校正中の温度変化は±1  ℃以内が望ましい。

b)

圧子が試料に接近する速度は,1 mm/s 以下とする。

c)

衝撃及び振動を伴わないように初試験力を加える。その保持時間は,1∼5 s とする。

なお,可能な場合には 3 s 以下とすることが望ましい。

注記  電子制御型の試験機の場合には,初試験力の負荷所要時間(T

a

)と初試験力の保持時間(T

pm

とを用い,次の式によって求めることができる。

T

p

T

a

/2+T

pm

≦3 s

ここに,

T

p

初試験力の合計時間

T

a

初試験力の負荷所要時間

T

pm

初試験力の保持時間

d)

衝撃及び振動を伴わないように追加試験力を加えて全試験力とする。初試験力から全試験力への追加

試験力を加える所要時間は,1∼8 s とする。

注記 0.6∼0.8 FF:全試験力)での押込み速度は,20∼40 μm/s が望ましい。

e)

全試験力の保持時間は,4±2 s とする。

f)

全試験力を初試験力に戻した後,3∼5 s の間に圧子の変位から硬さを求める。

g)

硬さの測定は,使用面を代表できる 5 点測定とし,その平均値を基準片の硬さとする。

h)

上記 a)g)  以外の硬さ測定の条件は,JIS Z 2245 による。


4

B 7730

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基準片の硬さの均一性 

基準片の硬さの均一性は,使用面を代表する 5 点の硬さ測定値の最大値と最小値との差として求める。

その許容値は,

表 による。図 A.1 及び図 A.2 参照。

注記  硬さ基準片の測定の不確かさの求め方の一例を,附属書 に示す。

表 2−硬さの均一性の許容値 

単位  HR

スケール

許容値

A 0.4 又は 0.015(100−H) 
C,D 0.4 又は 0.01(100−H) 
B,E,F,G,H,K 1.0 又は 0.02(130−H) 
N 0.6 又は 0.02(100−H) 
T 1.2 又は 0.03(100−H

−  許容値は,表のいずれか大きい値とする。 
−  表内の は,それぞれのスケールにおける硬さの平均値とする。

表示 

基準片に関する表示は,次による。

a)

表示は,次の事項を基準片の使用面の使用範囲以外及び裏面以外の部分に行う。

なお,基準片側面のすべての記号は,試験面を上向きにしたときに正立するように表示する。

1)

製造業者名又はその略号

2)

基準片の製造番号

3)

使用面の使用範囲以外に使用面を特定するマーク又は基準片の厚さ

4)

硬さの平均値,硬さ記号及び均一性

5)

校正機関名又はその略号

6)

校正年若しくはその略号又は西暦年の下 2 けたの数字

b)

基準片に添付する成績票には,次の事項を記載する。

1)

この規格に適合している情報

2)

基準片を特定する情報

3)

校正年月日

4)

硬さの平均値及び均一性

注記  硬さの平均値については,不確かさを表示することが望ましい。

基準片の硬さ値の有効性 

基準片の硬さ値は,校正時のスケールによる値だけが有効である。また,校正の有効期間は,5 年以内

が望ましい。ただし,アルミニウム合金及び銅合金を材料とする基準片については,校正の有効期間が 2

∼3 年に減ぜられる場合がある。


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B 7730

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附属書 A

(規定)

基準片の均一性

均一性の最大許容値を,

図 A.1 及び図 A.2 に示す。

X 軸:ロックウェル硬さ に相当する。 
Y 軸:均一性

図 A.1−ロックウェル硬さ(ABCDEFG及び スケール) 


6

B 7730

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X 軸:ロックウェル硬さ に相当する。 
Y 軸:不均一性

図 A.2−ロックウェルスーパフィシャル硬さ(及び スケール) 


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附属書 B

(参考)

硬さ基準片の硬さ平均値の不確かさ

硬さ試験の不確かさは,試験にかかわる諸条件が複雑に関与するため,また参照値の確立の困難な条件

から正確に見積もることは難しい。ここでは,硬さ試験の不確かさに関与する校正用試験機の直接検証,

間接検証の項目を想定し,計算事例を示す。

B.1 

硬さ値校正用試験機の直接検証 

B.1.1 

試験力の校正 

JIS B 7726

附属書 参照。

B.1.2 

深さ計測装置の校正 

JIS B 7726

附属書 参照。

B.1.3 

圧子の検証 

JIS B 7726

附属書 参照。

B.1.4 

試験動作の検証 

JIS B 7726

附属書 参照。

B.2 

硬さ値校正用試験機の間接検証 

注記  この附属書では,“CRM(認証標準物質)”は“硬さ基準片”と同義であるとする。

1 次標準硬さ基準片を用いた間接検証によって,硬さ値校正用試験機の総合的な性能を検査することが

できるだけでなく,実際の硬さ値から硬さ値校正用試験機の偏差及び繰返し性が求められる。

硬さ値校正用試験機の間接検証の測定の不確かさは,式(B.1)によって求める。

ms

2

D

-

CRM

2

1

-

CRM

2

P

-

CRM

2

CM

u

u

u

u

u

x

+

+

+

=

(B.1)

ここに,

u

CRM-P

1 次標準硬さ基準片の校正証明書の k=1 の場合から求めた
校正の不確かさ

u

xCRM-1

硬さ値校正用試験機の繰返し性に起因する標準不確かさ

u

CRM-D

ドリフトに起因する最終校正以降の 1 次標準硬さ基準片の
硬さ値の不確かさ

u

ms

硬さ値校正用試験機の分解能に起因する不確かさ

計算例 

1 次標準硬さ基準片 45.4HRC

1 次標準硬さ基準片の測定不確かさ  u

CRM-1

=±0.25HRC(k=1)

1 次標準硬さ基準片の経時変動

u

CRM-D

=0

硬さ試験機の分解能

δ

ms

=0.1 μm


8

B 7730

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表 B.1−間接検証の結果 

No.

硬さ測定値 H,HRC

1 45.3(最小値) 
2 45.6 
3 45.8(最大値) 
4 45.7 
5 45.4

平均値

 45.56

標準偏差 s

xCRM-1

 0.207

測定の標準不確かさ u

xCRM-1

 0.11

HRC:ロックウェル硬さ

n

s

t

u

x

x

1

-

CRM

1

-

CRM

×

=

(B.2)

n

=5 の場合

t

=1.14)

表 B.2−測定の不確かさの明細表 

X

i

推定値

x

i

標準不確かさ

u(x

i

)

確率分布

感度係数

c

i

不確かさの寄与

u

i

(

H)

u

CRM

 45.5HRC

0.25HRC 正規分布 1.0  0.25HRC

u

xCRM-1

 0HRC

0.11HRC  正規分布 1.0  0.11HRC

u

ms

 0HRC

0.029

μm

方形又は長方形分布 0.5

a)

 0.01HRC

u

CRM-D

 0HRC

0HRC  三角分布 1.0

0HRC

測定値の合成不確かさ u

CM

 0.27HRC

HRC:ロックウェル硬さ 

a)

  感度係数は,式(B.3)による。

h

HR

c

i

=

 (B.3)

ただし,h=0.000 029 mm

B.3 

硬さ基準片の測定の不確かさ 

硬さ基準片の測定の不確かさは,式(B.4)によって求める。

2

-

CRM

2

CM

2

CRM

x

u

u

u

+

=

(B.4)

ここに,

u

CRM

硬さ基準片の測定の不確かさ

u

xCRM-2

硬さ基準片の硬さ分布の不均一性に起因する標準不確かさ

u

CM

硬さ値校正用試験機の不確かさ[式(B.1)を参照]


9

B 7730

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表 B.3−硬さ基準片の不確かさの推定 

No.

硬さ測定値 H,HRC

1 45.2(最小値) 
2 45.3 
3 45.8(最大値) 
4 45.6 
5 45.4

平均値

 45.46

標準偏差 s

xCRM-2

 0.24

HRC:ロックウェル硬さ

硬さ基準片の標準不確かさ

n

s

t

u

x

x

2

-

CRM

2

-

CRM

×

=

(B.5)

t=1.14,n=5  の場合

u

xCRM-2

=0.12HRC

表 B.4−硬さ基準片の測定の不確かさ 

硬さ基準片の

硬さ値

H

CRM

HRC

硬さ基準片の

不均一性

u

xCRM-2

HRC

基準試験機の

測定不確かさ

u

CM

HRC

基準片の拡張

測定不確かさ

U

CRM

HRC

45.4 0.12 0.27 0.60

HRC:ロックウェル硬さ

ここに,

2

-

CRM

2

CM

2

CRM

2

x

u

u

U

+

=

(B.6)


10

B 7730

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附属書 C 
(参考) 
参考文献

[1] A. S

AWLA

: Uncertainty of measurement in the verification and calibration of the force measuring systems of

testing machines. Proceedings of the Asia-Pacific symposium on measurement of force, mass and torque

(APMF), Tsukuba, Japan, November 2000

[2] A. W

EHRSTEDT

, I. P

ATKOVSZKY

: News in the field of standardization about verification and calibration of

materials testing machines, May 2001, EMPA Academy 2001

[3] W. G

ABAUER

: Manual codes of practice for the determination of uncertainties in mechanical tests on metallic

materials, The estimation of uncertainties in hardness measurements, Project No. SMT4-CT97-2165, UNCERT

COP 14:2000

[4] T. P

OLZIN

, D. S

CHWENK

: Method for Uncertainty Determination of Hardness Testing; PC File for

Determination, Materialprüfung 44 (2002) 3, pp. 64-71


11

B 7730

:2010

附属書 JA

(参考)

校正用試験機の管理方法

校正用試験機は,

箇条 の各項目の直接検証のほかに,

硬さ指示値の安定性を管理することが望ましい。

なお,その管理は,次のようにするのがよい。

a)

硬さ基準片の定期的な硬さ測定による。

b)

管理する硬さの水準は,3 水準以上とする。

c)

各水準ごとに複数の基準片を使用し,その使用開始時点が異なるようにする。

d)

硬さ測定は,一定の周期で行い,3 点測定の平均値を求める。

e)

各基準片の 20 データ以上の平均値から総平均(又は移動平均)を求める。

f)

平均値の管理限界の推奨値は,総平均値に対して,

表 JA.1 とする。

表 JA.1−平均値の管理限界の推奨値 

硬さの範囲 60HRA 以上 60HRB 未満 60HRB 以上

40HRC 未満

40HRC 以上 43HR30N 以上 36HR30T 以上

推奨値 HR

±0.25

±0.50

±0.40

±0.30

±0.25

±0.60

±1.0

注記  推奨値は,平均値のばらつきの標準偏差の 2 倍を想定している。


附属書 JB

(参考)

JIS

と対応国際規格との対比表

JIS B 7730:2010

  ロックウェル硬さ試験−基準片の校正

ISO 6508-3:2005

  Metallic materials−Rockwell hardness test−Part 3: Calibration of

reference blocks (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)

(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の
箇条ごとの評価及びその内容

箇条番号 
及び題名

内容

(II) 
国際

規格
番号

箇条
番号

内容

箇条ごと 
の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際規格との技術的差異の理
由及び今後の対策

3  用語及び
定義

追加

5.5  深 さ計
測装置

拡張不確かさ(2σ)は,0.2 μm 以
下であることが望ましい。

 4.7

JIS

にほぼ同じ

変更

ISO

規格では拡張不確かさ

を規定しているのに対し,
この規格では“望ましい”

としている。

深さ計測装置だけでなく,附属書 B に
示されている ISO 規格の計算例も完成
度が低く,現在国内で検討中の計算方

式とも整合していないため“望ましい”
という表現にとどめた。

6  硬さ決定
の手順

c)  衝撃及び振動を伴わないよう
に初試験力を加える。その保持時
間は,1∼5 s とする。なお,可能
な場合には 3 s 以下とすることが

望ましい。

 5.3

JIS

にほぼ同じ

変更

ISO

規格では初試験力の保

持時間を 3 s 以下と規定し
ているが,この規格では 1
∼5 s と規定し,可能な場合

には 3 s 以下としている。

“3 s 以下”という条件は,現在国内で

運用されている試験機にて実現困難な
可能性があり,基準値修正が考えられ
るため,

“望ましい”という表現にとど

めた。

8  表示

注記  硬さの平均値については,不

確か さを 表 示す るこ と が望 まし
い。

 8.3

JIS

にほぼ同じ

変更

ISO

規格には不確かさに関

する記述はない。

要検討

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:ISO 6508-3:2005,MOD

注記 1  箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。 

−  追加 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。

−  変更 国際規格の規定内容を変更している。

注記 2  JIS と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次による。 

−  MOD  国際規格を修正している。 

12

B 773

0


2

010