攜帶式洛氏硬度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范

1攜帶式洛氏硬度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于按GB/T230.1進(jìn)行洛氏硬度試驗(yàn)的攜帶式洛氏硬度計(jì)的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG112—2013金屬洛氏硬度計(jì)(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標(biāo)尺)標(biāo)尺)JJG144標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀GB/T230.1金屬材料洛氏硬E、F、G、H、K、N、T標(biāo)尺)GB/T230.2金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第2部分：硬度計(jì)(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標(biāo)尺)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)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。3概述3.1原理洛氏硬度的試驗(yàn)原理是：在初試驗(yàn)力F。及總試驗(yàn)力F先后作用下，將金剛石圓錐壓頭或規(guī)定直徑的球壓頭壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間，卸除主試驗(yàn)力F?,測(cè)量保留初試驗(yàn)力F?時(shí)的壓痕殘余深度h,根據(jù)h值及常數(shù)N和S,用式(1)計(jì)算洛氏硬度值。式中：HR——洛氏硬度值；N——給定標(biāo)尺的硬度數(shù)；h——卸除主試驗(yàn)力后，在初試驗(yàn)力下壓痕殘留的深度(殘余壓痕深度),mm;S——給定標(biāo)尺的單位數(shù)，mm。常用洛氏硬度計(jì)算公式和洛氏標(biāo)尺見表1。2表1常用洛氏硬度標(biāo)尺硬度標(biāo)尺壓頭類型初試驗(yàn)力主試驗(yàn)力總試驗(yàn)力使用范圍金剛石圓錐體金剛石圓錐體金剛石圓錐體金剛石圓錐體金剛石圓錐體攜帶式洛氏硬度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱硬度計(jì))主要用于大型、異形及復(fù)雜零部件的洛氏硬硬度計(jì)按外形結(jié)構(gòu)可分為C型、井型、磁力式等類型。硬度計(jì)由支座、加力手輪、力值指示表、示值讀數(shù)鼓輪或指示裝置、砧座及壓頭等部件組成，見圖1至圖3。圖1C型洛氏硬度計(jì)圖2井型洛氏硬度計(jì)3圖3磁力式洛氏硬度計(jì)4.1.1硬度計(jì)應(yīng)有銘牌，銘牌上應(yīng)標(biāo)明產(chǎn)品名稱、型號(hào)、編號(hào)、制造者名稱等信息。4.1.2硬度計(jì)的主軸、加力機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)等裝置均應(yīng)正常靈活地工作，傳動(dòng)部件及4.2.1模擬式指示裝置的表盤應(yīng)透明、標(biāo)度盤的標(biāo)度標(biāo)記應(yīng)清晰、正確、易于讀數(shù)刻線寬度與分度間隔應(yīng)均勻一致；指針不得與標(biāo)度盤、表盤有任何接觸；指針尖端的寬鼓輪的刻線應(yīng)清晰完整、易于讀數(shù)，刻線寬度與分度間隔應(yīng)均勻一致。4.2.3模擬式指示裝置的分度值應(yīng)不低于2個(gè)硬度單位，數(shù)字式指示裝置的分辨力應(yīng)不低于1個(gè)硬度單位。4.3.1初試驗(yàn)力F。(在主試驗(yàn)力F?施加前和卸除后)的偏差為±3.0%。4.3.2總試驗(yàn)力F的偏差為±2.0%。硬度計(jì)示值的最大允許誤差及示值重復(fù)性見表2。4標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度范圍示值最大允許誤差或1.2HR或1.8HR或3.6HR“有兩個(gè)值時(shí)取其中較大值。硬度計(jì)應(yīng)在(10～35)℃和相對(duì)濕度不超過80%的環(huán)境條件下進(jìn)行校準(zhǔn)，溫度和濕度均應(yīng)在校準(zhǔn)記錄或校準(zhǔn)證書中注明。6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目及使用儀器見表3。校準(zhǔn)項(xiàng)目試驗(yàn)力0.3級(jí)及以上按4.1和4.2的要求，通過實(shí)際操作和觀察進(jìn)行基本性能和指示裝置功能的檢查6.2試驗(yàn)力的校準(zhǔn)6.2.1取下壓頭，將硬度計(jì)固定在支架上，使主軸垂直于水平面，將符合JJG144要求的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的力傳感器放置在砧座或底座上，使其受力點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)主軸軸線，轉(zhuǎn)動(dòng)加力手輪，使力值指示表讀數(shù)至最大值，預(yù)壓三次，將測(cè)力儀顯示值置零。56.2.2轉(zhuǎn)動(dòng)加力手輪，分別在力值指示表指示的初試驗(yàn)力及每級(jí)主試驗(yàn)力位置上讀取標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的讀數(shù)，每級(jí)試驗(yàn)力測(cè)量3次。試驗(yàn)力偏差按公式(2)計(jì)算：式中：W——試驗(yàn)力偏差；K?——試驗(yàn)力對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀示值；K——測(cè)力儀3次讀數(shù)與K。相差最大的示值。6.3硬度計(jì)示值的校準(zhǔn)6.3.1硬度計(jì)應(yīng)使用符合JJG112要求的金剛石圓錐體壓頭和球壓頭。6.3.2對(duì)于選定校準(zhǔn)的標(biāo)尺，按GB/T230.1的要求選用相應(yīng)的試驗(yàn)力和壓頭。6.3.3應(yīng)使用符合JJG113要求的標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度塊(以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)塊)進(jìn)行硬度計(jì)示值校準(zhǔn)。6.3.4硬度計(jì)應(yīng)對(duì)其使用的常用標(biāo)尺進(jìn)行校準(zhǔn)，可從JJG112—2013表9規(guī)定的硬度范圍中選用帶*號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)塊；對(duì)于單一標(biāo)尺的校準(zhǔn)，應(yīng)從JJG112—2013表9規(guī)定的硬度范圍中至少選用一塊硬度值接近試件硬度范圍的標(biāo)準(zhǔn)塊。6.3.5校準(zhǔn)前，先在標(biāo)準(zhǔn)塊上至少試壓3次，使硬度計(jì)各部位處于良好的工作狀態(tài)。6.3.6校準(zhǔn)時(shí)，主試驗(yàn)力施加時(shí)間為(1～8)s;總試驗(yàn)力保持時(shí)間為(4±2)s;主試驗(yàn)力在(2～8)s內(nèi)平穩(wěn)卸除。6.3.7在標(biāo)準(zhǔn)塊的工作面上測(cè)定6點(diǎn)，第1點(diǎn)不計(jì)，其余5點(diǎn)均勻分布，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應(yīng)不小于2mm。6.3.8所測(cè)5點(diǎn)的硬度平均值與標(biāo)準(zhǔn)塊硬度值之差即為該硬度計(jì)的示值誤差δ;5點(diǎn)硬度值中最大值與最小值之差即為該硬度計(jì)的示值重復(fù)性b。硬度計(jì)示值誤差δ按公式(3)計(jì)算：Hm——5點(diǎn)硬度的平均值；H?——標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度值。硬度計(jì)示值重復(fù)性按公式(4)計(jì)算：b=Hmax—HminHmax——5點(diǎn)硬度測(cè)定值的最大值；Hmin——5點(diǎn)硬度測(cè)定值的最小值。7校準(zhǔn)結(jié)果經(jīng)過校準(zhǔn)的硬度計(jì)發(fā)給校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書的內(nèi)容及內(nèi)頁格式見附錄C。68復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身的質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自行確定復(fù)校時(shí)間間隔。7攜帶式洛氏硬度計(jì)校準(zhǔn)記錄內(nèi)頁格式客戶名稱 儀器名稱 使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器證書編號(hào)型號(hào)編號(hào)依據(jù)的技術(shù)文件標(biāo)準(zhǔn)器證書編號(hào)二、試驗(yàn)力校準(zhǔn)與K。相差最%123誤差擴(kuò)展不確定度編號(hào)12345建議復(fù)校周期年8附錄B攜帶式洛氏硬度計(jì)校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式K示值誤差擴(kuò)展不確定度編號(hào)注：校準(zhǔn)證書的內(nèi)容應(yīng)符合JJF1071《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》要求，由于各實(shí)驗(yàn)室對(duì)校準(zhǔn)證書有各自的版式，本附錄僅給出與校準(zhǔn)結(jié)果相關(guān)部分的內(nèi)頁格式。9攜帶式洛氏硬度計(jì)示值誤差校準(zhǔn)不確定度評(píng)定方法及示例C.1概述C.1.1測(cè)量對(duì)象攜帶式洛氏硬度計(jì)；C.1.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度塊；C.1.3測(cè)量方法用符合JJG113中規(guī)定的(60～70)HRC標(biāo)準(zhǔn)塊對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行示值測(cè)量。在每一硬度塊上重復(fù)測(cè)量5次，5次測(cè)量的算術(shù)平均值和硬度塊標(biāo)準(zhǔn)值之差即為硬度計(jì)的示值C.2測(cè)量模型Hm——硬度計(jì)示值的算術(shù)平均值，HRC;H?——硬度塊的標(biāo)準(zhǔn)值，HRC。C.3不確定度傳播律輸入量Hm和H。彼此獨(dú)立不相關(guān)，故u2(δ)=c{u2(Hm)+c2u2(Hu)=u{(?)+uC.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定C.4.1輸入量Hm的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Hm)的評(píng)定輸入量Hm的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源主要由以下兩部分構(gòu)成：a)硬度計(jì)示值重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Hm);b)硬度計(jì)的分辨力引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Hmz)。C.4.1.1硬度計(jì)示值重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Hm)的評(píng)定硬度計(jì)的示值重復(fù)性來源于硬度計(jì)機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的均勻度兩個(gè)因素，由于硬度計(jì)示值是硬度計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上的不同區(qū)域測(cè)得的結(jié)果，其測(cè)量的特殊性是同一點(diǎn)不可能重復(fù)測(cè)試，所以硬度計(jì)示值重復(fù)性已包含了標(biāo)準(zhǔn)塊均勻度對(duì)其示值的影響。采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。用一塊硬度值為61.3HRC的標(biāo)準(zhǔn)塊在一臺(tái)硬度計(jì)上進(jìn)行連續(xù)5次測(cè)量，得到一測(cè)量列，其測(cè)量結(jié)果的平均值和實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差見表C.1。序號(hào)12345實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s;實(shí)際測(cè)量中，每塊標(biāo)準(zhǔn)塊在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量5次，以該5次的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果。其不確定度按公式(C.1)計(jì)算。C.4.1.2硬度計(jì)的分辨力引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(Hm)的評(píng)定硬度計(jì)示值讀數(shù)鼓輪的分度值為1個(gè)硬度單位，分辨力導(dǎo)致的示值誤差限為±0.5個(gè)硬度單位。即其分散區(qū)的半寬a為0.5個(gè)硬度單位，由于被測(cè)量可能值出現(xiàn)在這一分散區(qū)間之內(nèi)的任一點(diǎn)的概率相等，其變化服從矩形分布，采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。其不確定度按公式(C.2)計(jì)算。C.4.2輸入量H。的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Hb)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)塊的不確定度由定值證書給出，采用B類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定。硬度值為61.3HRC的標(biāo)準(zhǔn)塊校準(zhǔn)證書給出其擴(kuò)展不確定度為0.3HRC,包含因子C.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度C.5.1主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表見表C.2。δ,不確定度來源k1硬度計(jì)的分辨力Hm?標(biāo)準(zhǔn)塊證書給出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度H,2C.5