国家标准 GB/T4341.2一2016 金属材料肖氏硬度试验第2部分;硬度计的检验 MetallicmmaterialsShorehardnesstest Part2:Verifieationofhardnesstesters 2016-10-13发布 2017-05-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T4341.2一2016 前言 GB/T4341《金属材料肖氏硬度试验》分为如下三个部分: -第1部分;试验方法; 第2部分;硬度计的检验; 第3部分:标准硬度块的标定本部分为GB/T4341的第2部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草请注意本文件的某些内容有可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本部分由机械工业联合会提出本部分由全国试验机标准化技术委员会(SAC/TC122)归口本部分起草单位;长春机械科学研究院有限公司、上海市质量监督检验技术研究院、上海市计量测试技术研究院、航空工业集团公司北京长城计量渊试技术研究所,沈阳天星试验仪器有限公司、泉州市丰泽东海仪器硬度块厂本部分主要起草人;陈洪程、沈琪、虞伟良、石伟、张凤林、陈俊薪
GB/T4341.2一2016 金属材料肖氏硬度试验第2部分;硬度计的检验范围 GB/T4341的本部分规定了按GB/T4341.1测定肖氏硬度用的肖氏硬度计(以下简称硬度计)的检验方法本部分适用于检验硬度计基本功能的直接检验法和硬度计综合检查的间接检验法间接检验法可独立地用于使用中的硬度计的定期常规检验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)适用于本文件件 GBT43l.金属材料肖民硬度试验第1部分;试验方法第3部分标准硬度块的标定 GB/T4341.3金属材料肖氏硬度试验 -般要求硬度计检验之前,应对硬度计进行检查以保证 a)正确地安装硬度计,使试台处于水平状态 b)操作手轮,使测量简沿导轨上、下灵活移动并能对试样施加适当的力 e)缓慢转动旋钮至合适位置(D型)或橡胶球排吸气(C型),使冲头能自由下落洼硬度计的型式参见附录A 直接检验 4.1 总则 4.1.1直接检验只适用于D型肖氏硬度计直接检验宜在10C35的温度范围内进行,如在此温度范围以外进行检验,则应在检验报告/证书中注明检测项目检验用器具及其技术性能见表1,所用的计量器具应能溯源到国家基准 4.1.2 表1检测项目、检验用器具及其技术性能检验用器具序号检测项目名称技术性能水准器水平仪最小分度值为0.10mm/m 机架和试台质量 10kg.级电子秤
GB/T4341.2一2016 表1(续检验用器具序号检测项目名称技术性能游标卡尺试台工作面直径 0mm150mm 试台工作面硬度洛氏硬度计示值最大允许误差为士1.5HRC 测量指示装置深度千分尺最小分度值为0.01mm 冲头杆直径千分尺最小分度值为0.01nmm 冲头质量天平 0g200g.O级冲头顶端球面半径投影仪最小放大倍数100倍冲头杆表面粗糙度表面粗糙度测量仪示值最大允许误差为士5%一士15% 10 冲头顶端球面表面粗糙度干涉显微镜示值最大允许误差为士5%一士22% 11 放大镜冲头杆表面缺陷最小放大倍数10信 12 冲头顶端球面缺陷立体显微镜最小放大倍数100倍 13 金刚石球面体轴线与冲头杆轴线同轴度工具显微镜或投影仪最小放大倍数50倍 14 冲头下落高度深度千分尺最小分度值为0.01mm 4.1.3直接检验包括 a)水准器的检查 b 机架和试台的检测 e)升降与操作机构的检查; 测量指示装置的检测 d e)冲头的检测" f 冲头下落高度的检测 4.2水准器的检查 4.2.1在试台上放置水平仪,目测水平仪的水泡是否居中,并观察水准器的水平状态 4.2.2操作手轮使测量筒下端平面轻微接触试台,并使测量筒沿导向装置移动,目测观察水准器在移动范围内是否始终显示水平状态 4.3机架和试台的检测 4.3.1试台应牢固地安装在机架上，试台工作面应光滑平整,不应有任何裂纹、锈斑、划痕等缺陷 4.3.2机架和试台应有足够的刚性,试台的质量为4.0kg~4.lkg 支架和试台的组合质量为8.0kg~ 8.5kg 用电子秤称量机架和试台的质量 4.3.3试台的工作面应为平面,直径为(40士1)mm,工作面的洛氏硬度应在40HRC45HRC范围内使用游标卡尺和洛氏硬度计分别检测试台工作面的直径和硬度 4.4升降与操作机构的检查 4.4.1升降机构的上下运动应自如,无卡滞或滑脱现象 4.4.2操作机构动作应灵活,锁紧和释放时应无异常现象,各部件间的连接应牢固无松动
GB/T4341.2一2016 5.2.4模拟式硬度计释放冲头时旋钮的转动时间约为1s,复位时应缓慢平稳 5.2.5硬度计示值误差和示值重复性应符合表3的要求表3硬度计示值误差和示值重复性硬度范围示值误差示值重复性 HS HS HS 91一99 士2.5 <2.5 5664 2.5 士2.5 2634 士2.5 2.5 5.3示值重复性 5.3.1将每一标准块上测定的五点硬度值H、H、H.、H、H 按照从小到大递增的次序排列,在规定的检验条件下,硬度计的示值重复性r,按式(1)计算 r=H 一H 5.3.2示值重复性应满足表3的要求 5.4示值误差 5.4.1在规定的检验条件下,硬度计的示值误差E,按式(2)计算 E=H一H 式中: H -所用标准肖氏硬度块的标定硬度值 -五个压痕硬度值的平均硬度值,按式(3)计算 H十H十H土十H 厅-" 式中: H、H.、H、H、H -五个压痕对应的硬度值 5.4.2示值误差应满足表3的要求 5.5测量不确定度硬度计间接检验结果的测量不确定度评定方法参见附录B 检验周期硬度计的间接检验周期应不超过12个月检验报告检验报告应包含以下内容注明执行本部分,即GB/T4341.2 a b检验方法(直接检验或间接检验); 硬度计的标识信息(通常为硬度计铭牌上的内容,如硬度计型号、名称,制造日期、编号和制造 c
GB/T4341.2一2016 附录 A 资料性附录肖氏硬度计的型式 A.1结构硬度计的基本结构包括 a)测量指示装置; b冲头锁紧机构试台; c d)冲头组件附件 e A.2型式硬度计根据测量指示装置的型式分为D型和c型两种形式 a)D型;测量指示装置为模拟系统或数字系统,又称为指示型,见图A.l; bC型测量指示装置为刻度标尺,又称为目测型,见图A.2 渊量指示整置手轮创机架旋钮水准器试台水平调整螺钉图A.1D型(指示型)硬度计示意图
GB/T4341.2一2016 测量指示装置车轮水准器试台橡胶球水平调整螺钉图A.2c型目测型)硬度计示意图 A.3主要参数硬度计的主要参数见表A.1 表A.1硬度计的主要参数参数或项目名称 D型 C型冲头下落高度 19mm 254mm 冲头质量 36.,2g 2.5g 冲头顶端材料金刚石金刚石冲头顶端半径 1mmm 1mm 10000 h h" 冲头的反弹比和肖氏硬度值的关系 HS=140 HS- 元 65 测量指示装置指针或数字刻度盘 -冲头回弹高度,mm. -冲头下落高度,mm.
GB/T4341.2一2016 附录 B 资料性附录肖氏硬度计示值误差测量结果的不确定度评定示例 B.1概述 B.1.1检验方法硬度计按5.2的方法进行间接检验 B.1.2环境条件室温10C~35 B.1.3测量标准标准肖氏硬度块 B.1.4测量过程使用符合GB/T4341.3规定的三块标准肖氏硬度块(在91HSD99HSD,56HSD~64HSD和 26HSD~34HSD三个硬度范围中选取)对硬度计示值进行间接检验,在每一硬度块上近似均匀分布地测量五点,测得的五点硬度值的算术平均值与标准硬度块标定硬度值之差,即为硬度计的示值误差 B.2数学模型数学模型见式(B.1): M-万一H B1 ( 式中: 硬度计的示值误差,以HS表示; h -测得的硬度计五点硬度示值的算术平均值,以HS表示; H -标准肖氏硬度块的标定值,以HS表示 B.3不确定度传播率不确定度传播率见式(B.2) u()=ciu:(万)十eiui(H,)=i(y)十ui(y) 式中: 7Ah C1= H 7Ah c2 H
GB/T4341.2一2016 B.4输入量的标准不确定度评定 B.4.1输入量的标准不确定度u()的评定输人量互的标准不确定度主要是由硬度计的测量重复性引起的,来源于硬度计的冲击机构和标淮硬度块的均匀度两个因素,由于硬度计示值是硬度计在标准硬度块上的不同区域测得的结果,其测量的特殊性是同一点不可能重复测量,所以硬度计的测量重复性已包含了硬度块均匀度对其示值的影响采用A类方法进行评定在一台硬度计上,用一块94.1HSD的标准块进行五次测量,得到一个测量列:93.0HSD 93.5HSD,94.0HSD,92.5HSD,92.0HSD,其算术平均值和单次实验标准差按式(B.3)和式(B.4) 计算: 万 =一，S =93.0HSD **-* B.3 习(h，一h" =0.791HSD (B,4) 选取三台硬度计,使用硬度范围为91HSD~99HSD,56HSD64HSD和26HSD34HSD的三块标准肖氏硬度块,对每台硬度计分别在每一标准硬度块上选取五个测量点进行硬度测定,得到三个测量列,并分别按式(B.3)和式(B.4)计算每个测量列的单次实验标准差对同一硬度范围的单次实验标准差按式(B.5)进行合并,同时按式(B.6)计算出各硬度范围的标准不确定度,测量结果详见表B1 B.5 A ,=，由此输人量H 的标准不确定度u(H.)为式(B.6): u(厅)= B.6 表B.1各硬度范围的标准差及标准不确定度n()的计算结果硬度范围 9199 56一64 2634 HSD 0.725 0.587 0.447 单次实验标淮差， 0.791 0.503 0.587 HsD 0.714 0.548 0.503 合并样本标准差s 0.744 0,547 0.516 HSD 各硬度范围标准不确定度u厅 0.429 0.316 0.298 HSD B,4.2输入量星的标准不确定度u(H)的评定 B.4.2.1输入量H的标准不确定度来源输人量H的标准不确定度来源主要有以下两部分构成: 定度标准肖民硬度块的基准肖民硬度机引起的标准不确定度分量u(H) a
GB/T4341.2一2016 b标准肖氏硬度块稳定度引起的标准不确定度分量u(H). B.4.2.2基准肖氏硬度机引起的标准不确定度分量u(H)的评定基准肖氏硬度机的扩展不确定为U=0.9HSD,包含因子人=3,则 0.9 =0.3HSD u(H) B.4.2.3标准肖氏硬度块稳定度引起的标准不确定度分量u(H)的评定根据实际经验及有关文献,标准肖氏硬度块在使用周期内的稳定度a不超过0.3HsD,其稳定度变化服从均匀分布,采用B类方法进行评定 0.3 u(Ha)= =0.173HSD B.5合成标准不确定度各标准不确定度分量 B.5.1 各标准不确定度分量汇总见表B.2 表B.2标准不确定度汇总表 aAh u(Ah 心h 不确定度来源 HSD HSD 硬度计的示值重复性瓦 0.744 V 0,429 91HSD99HSD 硬度计的示值重复性厅 0.547 V 0.316 56HSD64HSD 硬度计的示值重复性厅 0.516 / 0.298 26HSD34HSD 定度标准块引人的标准不确定度H 0.9 0.3 0.3 感 0.173 标准块稳定度引人的标准不确定度H B.5.2合成标准不确定度的计算输人量互和H彼此独立不相关,则可按式(B.7)计算合成标准不确定度; ui(公h) 喘m-[喘"]-'m见" 91HsD99HSD硬度范围;u(公h)=0.4290.30.I73=0.55HsD 56HsD64HsD硬度范围;u(h)=/.316O.3干O.173=0.47HsD 26HSD34HSD硬度范围:u(4h)=、0.298十0.3干0.173=0.46HSD B.5.3各硬度范围扩展不确定度的计算假设主要分量互和H服从正态分布,取包含因子人=2,则各硬度范围的扩展不确定度 10o
GB/T4341.2一2016 U=k×u.Ah 91HSD99HSD硬度范围:U=2×0.55=1.1HSD; 56HSD64HsD硬度范围:U=2×0.47=0.9HSD 26HSD34HSD硬度范围:U=2×0.46=0.9HSD. B.6测量不确定度的报告与表示肖氏硬度计示值误差测量结果的不确定度为: 91HSD99HsD硬度范围;U=1.1HSD(k=2); 56HsD一64HIsD硬度范围U =0.9HISDk=2); 26HSD~34HSD硬度范围;U=0.9HSD(k=2)

金属材料肖氏硬度试验第2部分：硬度计的检验GB/T4341.2-2016

肖氏硬度试验是工程材料常用的一种硬度测试方式。在进行肖氏硬度试验时，硬度计的准确性和可靠性对结果影响很大，因此硬度计的检验非常重要。下面我们将详细介绍肖氏硬度试验中硬度计检验的标准GB/T4341.2-2016。

1. 标准适用范围

GB/T4341.2-2016适用于铝合金、铜合金、钢材等金属材料的肖氏硬度试验中硬度计的检验。

2. 原理

肖氏硬度试验是利用肖氏硬度计的原理，通过在待测金属表面施加压力来计算其表面硬度。硬度计使用了一个由钻石制成的小球头，在试验中，该小球头会从一定高度自由落下并触碰材料表面，并通过杠杆和弹簧机构产生一个对应于材料硬度的读数。

3. 检验方法

根据GB/T4341.2-2016标准的规定，硬度计的检验主要包括以下步骤：

3.1 准备：将待检验硬度计平放在横杠上，确保横杠调整到水平状态。
3.2 原理性检查：通过检查硬度计结构、零部件和技术参数等信息，确定硬度计是否符合GB/T230.2-2004标准的相关要求。
3.3 初次检查：将硬度计放置在特定的试验台上进行初次检查。在检查过程中，应依次检查硬度计的杆状构件、指示器和滑动装置等部分，确保其满足GB/T231.2-2005标准的相关要求。
3.4 确认检查：将硬度计放置在标准检验台上进行确认检查。在检查过程中，应依次检查硬度计的精度、重复性和稳定性等参数，确保其满足GB/T4341.2-2016标准的相关要求。
3.5 记录检查结果：记录每项检查的结果，并根据GB/T4341.2-2016标准的规定对硬度计的状态进行评估。

4. 总结

肖氏硬度试验是金属材料常用的硬度测试方式之一，而硬度计的准确性和可靠性对测试结果影响很大。通过本文介绍的GB/T4341.2-2016标准所规定的硬度计检验方法，可以有效保证硬度计的准确性和可靠性，从而提高肖氏硬度试验的测量精度。