GB/T 3398.1-2008 塑料的球压痕硬度检测

B/T 3398.1-2008《塑料 硬度测定 第1部分：球压痕法》是一项针对塑料和硬橡胶硬度测定的国家标准。该方法的核心是通过测量在规定负荷下，一个钢球压入材料表面后的压痕深度，来计算其球压痕硬度（HB）。

标准要点一览

以下是该标准的核心内容，为您快速查阅：

类别关键信息

标准号与状态GB/T 3398.1-2008，现行有效，2009-04-01实施

替代与采标代替 GB/T 3398-1982；等同采用 ISO 2039-1:2001

检测原理钢球压入法。在规定负荷下，压头保持一定时间后，测量并计算单位压痕面积上的平均压力

适用材料塑料、硬橡胶等

主要负荷级别49N， 132N， 358N， 961N（四级可选）

压头规格直径5mm的淬火钢球，硬度≥800HV

硬度单位N/mm² (牛顿每平方毫米)

试样要求通常为50×50×4mm（Zui小厚度4mm）

负荷保持时间30秒

有效压痕深度0.15mm ~ 0.35mm

主要设备指标机架变形量≤0.025mm；压痕深度测量精度达0.001mm

试验方法与步骤

试验需在标准环境条件下进行，主要步骤如下：

试样预处理：试样按要求制备，通常为50mm×50mm×4mm的样块。若厚度不足4mm，可叠加不超过三片试样，但可能导致结果偏差。

施加初负荷：将试样放置在试验机工作台上，施加9.8N的初负荷，并将深度指示仪表调零。此步骤旨在消除试样表面不平整对测试结果的影响。

施加总负荷：在2-3秒内平稳施加选定的主试验负荷（如49N、132N等）。

保持并测量：保持总负荷30秒，加载结束后立即读取压痕深度值（h₁）。

机架变形修正：进行空载试验，测量试验机在对应负荷下的机架变形量（h₂），用于后续硬度值的修正计算。

关键参数详解

试验结果的准确性高度依赖于对以下几个关键参数的控制：

试验负荷 (F)：标准提供49N、132N、358N、961N四级主负荷。选择原则是使Zui终的压痕深度落在0.15mm至0.35mm的有效范围内。在该范围内优先选用较大负荷以减少误差。

钢球压头 (d)：标准规定必须使用直径为(5.00 ± 0.05) mm的淬火抛光钢球，其硬度不低于800 HV。

试验环境：根据GB/T 2918-1998规定，试样需在(23 ± 2)℃、相对湿度(50 ± 10)%的标准环境下进行状态调节并测试。

计算公式

球压痕硬度（HB）根据以下公式及步骤计算：

计算真实压痕深度：h = h₁ - h₂，其中h₁是加载时的总压痕深度，h₂是机架变形量。

计算压痕表面积：根据球缺面积公式计算，A = π × d × h，其中d为钢球直径，h为真实压痕深度。

计算硬度值：HB = F / A，其中F为施加的总试验力（N）。

在日常检测中，多数现代化设备会自动完成机架变形修正及硬度值的计算与显示。