攜帶式布氏硬度計校準規(guī)范

1攜帶式布氏硬度計校準規(guī)范本規(guī)范適用于(75～650)HB的攜帶式布氏硬度計的校準。本規(guī)范引用了下列文件：JJG144標準測力儀JJG147—2005標準金屬布氏硬度塊JJG150金屬布氏硬度計凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。利用沖擊力產(chǎn)生壓痕來測定金屬布氏硬度值的攜帶式測量儀器。3.2錘擊式布氏硬度計hammeringtypebrinellhardnesstester通過施加動態(tài)試驗力產(chǎn)生壓痕，采用壓痕對比法測定布氏硬度值的攜帶式測量3.3剪銷式布氏硬度計pintypebrinellhardnesstester通過剪銷剪切應(yīng)力控制特定的試驗力而產(chǎn)生壓痕，測定布氏硬度值的攜帶式測量利用夾持方式固定，并通過手輪及螺桿施加試驗力產(chǎn)生壓痕，測定布氏硬度值的攜帶式測量儀器。3.5磁吸式布氏硬度計magnetictypebrinellhardnesstester利用磁吸方式固定，并通過手輪及螺桿施加試驗力產(chǎn)生壓痕，測定布氏硬度值的攜帶式測量儀器。利用液壓原理施加試驗力產(chǎn)生壓痕，測定布氏硬度值的攜帶式測量儀器。4.1原理攜帶式布氏硬度計按施力方式可分為動態(tài)和靜態(tài)兩種類型。2攜帶式布氏硬度計的基本原理是采用規(guī)定的球壓頭將施力機構(gòu)產(chǎn)生的試驗力作用于試件表面獲得壓痕，動態(tài)式硬度計通過測量壓痕直徑，并根據(jù)專用布氏硬度對照表，查表確定被測試件的布氏硬度值。靜態(tài)式硬度計則通過布氏硬度計算公式，計算確定被測試件的布氏硬度值HBW。布氏硬度計算公式見式(1)。式中：k——單位系數(shù)，k=0.102;d——壓痕直徑，mm。攜帶式布氏硬度計(以下簡稱硬度計)主要用于大型、異型及復(fù)雜零部件的布氏硬度現(xiàn)場測試，可以滿足工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域特殊零部件的布氏硬度測試要求。4.2硬度計結(jié)構(gòu)動態(tài)式硬度計主要包括沖擊、錘擊、剪銷等類型；靜態(tài)式硬度計主要包括C型、磁吸、液壓等類型。硬度計主要由施力機構(gòu)、夾持或固定機構(gòu)及壓頭等部分組成，其常用結(jié)構(gòu)示意圖如圖1至圖6所示。3圖3剪銷式硬度計圖5磁吸式硬度計圖4C型硬度計圖6液壓式硬度計45.1.2硬度計各活動部分應(yīng)正常、靈活地工作，不應(yīng)有卡阻現(xiàn)象。5.2試驗力靜態(tài)施力類型的硬度計，其試驗力允許偏差為±2%。動態(tài)施力類型的硬度計，不5.3硬度計示值硬度計示值的最大允許誤差及示值重復(fù)性見表1。硬度計類型示值最大允許誤差C型6.1環(huán)境條件硬度計應(yīng)在(10～35)℃和相對濕度不超過80%的環(huán)境條件下進行校準，并應(yīng)在校準記錄和校準證書中說明。校準用設(shè)備與計量器具如表2所示。序號校準項目校準器具名稱1試驗力"0.3級及以上2技術(shù)要求見附錄B硬度范圍及均勻度要求見JJG147表1注：*僅對靜態(tài)施力類型的硬度計校準此項目57校準項目和校準方法按5.1的要求，通過實際操作和目測進行外觀及通用要求的檢查。7.2試驗力的校準僅對靜態(tài)施力類型的硬度計進行試驗力的校準。7.2.1校準時，取下壓頭，將硬度計固定在支架或底座上，使主軸垂直于水平面，將符合JJG144要求的標準測力儀的力傳感器放置在砧座或底座上，對準主軸軸線，轉(zhuǎn)動加力手輪或扳動加力手柄，在硬度計最大額定試驗力下預(yù)壓三次后，將測力儀顯示值7.2.2轉(zhuǎn)動加力手輪或扳動加力手柄至被校試驗力位置，讀取標準測力儀的示值，每級試驗力測量3次。試驗力偏差按公式(2)計算：K?！囼灹?yīng)的標準測力儀示值；K測力儀3次讀數(shù)中與K。相差最大的示值。7.3硬度計示值的校準7.3.1硬度計應(yīng)使用符合JJG150要求的球壓頭和壓痕測量裝置。7.3.2硬度計應(yīng)使用表2所列的標準布氏硬度塊(以下簡稱標準塊)對常用標尺進行校準，對于單一標尺，應(yīng)至少選用一塊硬度值接近試件硬度范圍的標準塊進行校準。7.3.3校準時，在標準塊的工作面上均勻分布測定5點，錘擊式布氏硬度計測定3點，兩相鄰壓痕中心之間的距離及壓痕中心至硬度塊邊緣的距離不應(yīng)小于壓痕直徑的3倍。校準動態(tài)硬度計的示值時，標準塊應(yīng)固定在穩(wěn)固的平臺上，并保持施力方向和標準塊表面相對垂直，試驗過程中標準塊不得產(chǎn)生移動。7.3.4每個壓痕直徑的測量應(yīng)在兩相互垂直的方向上進行(兩垂直方向直徑之差與其較短直徑之比應(yīng)不大于2.0%),計算其直徑平均值。7.3.5根據(jù)直徑計算或查表得到硬度值。7.3.5.1沖擊式布氏硬度計按照附錄A查表得到布氏硬度值。7.3.5.2錘擊式布氏硬度計按照附錄C查表得到布氏硬度值。7.3.5.3剪銷式布氏硬度計按照附錄D查表得到布氏硬度值。7.3.5.4靜態(tài)式硬度計按式(1)計算確定被測試件的布氏硬度值。7.3.6所測5點或3點硬度值的平均值即為硬度計示值。硬度計示值誤差δ,重復(fù)性b按式(3)和式(4)進行計算。6H硬度計5點或3點測量值的算術(shù)平均值；H——標準硬度塊的硬度值；Hmx——硬度計5點或3點測量值的最大值Hmin——硬度計5點或3點測量值的最小值。8校準結(jié)果經(jīng)過校準的硬度計發(fā)給校準證書，校準結(jié)果應(yīng)至少給出硬度計示值測量結(jié)果的不確定度，校準證書的內(nèi)容及內(nèi)頁格式見附錄F。9復(fù)校時間間隔建議復(fù)校時間間隔為1年。由于復(fù)校時間間隔由硬度計的使用情況等因素決定，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主確定復(fù)校時間間隔。7附錄A沖擊式硬度計壓痕直徑與布氏硬度值對照表注：該表用于打擊能量為4.90J的沖擊式布氏硬度計測定彈性模數(shù)約等于28標準錘擊布氏硬度塊B.1技術(shù)要求B.1.1標準錘擊布氏硬度塊(以下簡稱錘擊塊)的4個工作面不得有銹蝕、裂紋及其他影響壓痕測量的缺陷。錘擊塊的兩端面應(yīng)進行防銹處理，錘擊塊應(yīng)有編號。錘擊塊的材質(zhì)應(yīng)與標準布氏硬度塊的材質(zhì)相同。B.1.2錘擊塊的形狀和尺寸見表B.1。長/mm寬、高/mm倒角12士0.1B.1.6錘擊塊的硬度范圍為(175～225)HBS5/750,硬度值均勻度不大于4.0%,B.1.7為確保硬度值的長期穩(wěn)定，錘擊塊應(yīng)進行穩(wěn)定性處理，自定度之日起1年內(nèi)錘擊塊的硬度變化不超過±1.5%。錘擊塊的校準條件、校準方法、校準結(jié)果表達和復(fù)校時間間隔按照JJG147《標準布氏硬度塊檢定規(guī)程》中檢定標準布氏硬度塊的規(guī)定執(zhí)行。錘擊塊上的1該表適用于硬度值為197HBS5/750錘擊塊進行的校準。2插值布氏硬度計算公式：H=2220.64-8981.61C+18625.56C2-21294.80C3+12771.18C?-3144.43C°,C=(10-√100-d,2)/式中：C——尺寸系數(shù)；d,——標準塊上的壓痕直徑；d?——錘擊塊上的壓痕直徑。3錘擊塊的硬度值與表要求的值不符時，標準塊的硬度值為：H=K×H,附錄D校準記錄格式客戶名稱型號規(guī)格出廠編號制造廠商證書編號測量范圍最大允許誤差校準地點校準結(jié)果試驗力N示值K。試驗力值校準結(jié)果%123編號12345示值誤差%%硬度計示值的相對合成標準不確定度u:式中：u(H)和u,(H)分別為標準硬度塊和硬度計引入的相對標準不確定度分校準員核驗員校準日期建議復(fù)校日期證書編號校準證書內(nèi)頁格式證書編號：××××××-××證書編號測量范圍最大允許誤差外觀及通用要求的檢查：試驗力N示值K。測力儀3次讀數(shù)中與K。相差最大的%硬度塊編號%%%說明：1.只準在工作面上使用；2.校準點應(yīng)均勻分布；1.本證書的校準結(jié)果僅對本次校準的測量儀器有效；2.未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復(fù)制本證書；3.建議復(fù)校時間間隔。附錄G攜帶式布氏硬度計示值誤差校準不確定度評定方法及示例G.1概述G.1.1被校對象：攜帶式布氏硬度計；G.1.2校準用標準：標準布氏硬度塊；G.1.3校準依據(jù)：JJF1595—2016《攜帶式布氏硬度計校準規(guī)范》;G.1.4環(huán)境條件：室溫(23±5)℃;G.1.5校準方法：用符合規(guī)定的標準布氏硬度塊對硬度計示值進行校準。5次或3次測量結(jié)果的算術(shù)平均值與硬度塊標準值之差即為硬度計的示值誤差。G.2測量模型：δ——被校硬度計的示值誤差；H——硬度計5點或3點測量值的算術(shù)平均值；H——標準布氏硬度塊的硬度值。G.3不確定度傳播律：由于輸入量H和H彼此獨立不相關(guān)，則不確定度傳播律為：u(H)——標準硬度塊引入的標準不確定度；u(H)硬度計自身引入的標準不確定度；ue(ò)——示值誤差的合成標準不確定度。靈敏系數(shù)c?=1,c?=-1。G.4標準不確定度評定G.4.1標準硬度塊引入的標準不確定度u(H)標準硬度塊引入的標準不確定度主要來源于標準硬度塊證書給出的標準不確定度。根據(jù)標準塊證書給出的擴展不確定度a,包含因子k=2,按式(G.1)計算其標準不確定度u(H)為：G.4.2硬度計引入的標準不確定u(H)硬度計引入的標準不確定度主要包括硬度計示值重復(fù)性引入的標準不確定度和壓痕測量裝置測量分辨力引入的標準不確定度。G.4.2.1硬度計示值重復(fù)性引入的標準不確定度u?(H)硬度計示值重復(fù)性引入的標準不確定度主要來源于硬度計機構(gòu)和標準塊均勻性引入的標準不確定度，由于硬度計示值是在標準塊的不同區(qū)域測得的結(jié)果，因此硬度計示值重復(fù)性包含了硬度塊均勻度對其示值的影響。采用A類方法進行評定。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)及經(jīng)驗，硬度計示值重復(fù)性最大為b,測量5點，按式(G.2)計算其重復(fù)性引入的標準不確定度u?(H)為：G.4.2.2壓痕測量裝置估讀誤差引入的標準不確定度u?(H)布氏硬度計壓痕測量裝置讀數(shù)顯微鏡的分度值為c,估讀誤差,其對硬度值的影響為2倍壓痕直徑關(guān)系，將其看作均勻分布，按式(G.3)計算壓痕測量裝置估讀誤差引入的標準不確定度u?(H)為：G.4.2.3硬度計自身引入的標準不確定度u(H)硬度計自身引入的標準不確定度按式(G.4)計算：u(H)=√u2(H)+u2(H)(G.4)G.5合成標準不確定度G.5.1主要標準不確定度分量匯總表見表G.1。表G.1主要標準不確定度分量匯總表標準塊證書，u(H)2硬度計示值重復(fù)性，u?(H)1壓痕測量裝置估讀誤差，u?(H)G.5.2合成標準不確定度計算因為各分量獨立不相關(guān)，所以硬度計示值的合