GB/T4341.3-2016
金属材料肖氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定
Metallicmaterials—Shorehardnesstest—Part3:Calibrationofreferenceblocks
- 中国标准分类号（CCS）N71
- 国际标准分类号（ICS）19.060;77.040.10
- 实施日期2017-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数9页
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金属材料肖氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定
国家标准 GB/T4341.3一2016 金属材料肖氏硬度试验 第3部分:标准硬度块的标定 MetallicmmaterialsShorehardnesstest Part3:Calibrationofrefereneebocks 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/T4341.3一2016 目 次 前言 范围 规范性引用文件 标准块的制造 标准机 标定方法 压痕数目 硬度均匀度 标志 有效性 附录A(资料性附录)标准块平均硬度值测量不确定度的评定示例
GB/T4341.3一2016 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;硬度计的检验与校准; 第3部分:标准硬度块的标定
本部分为GB/T4341的第3部分
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
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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疑测试技术研究所,.沈用天星试验仅器有展公司中 国测试技术研究院、泉州市丰泽东海仪器硬度块 本部分主要起草人;陈洪程、翁史昱、虞伟良、石伟、张凤林、段凯、陈俊薪
GB/4341.3一2016 金属材料肖氏硬度试验 第3部分:标准硬度块的标定 范围 GB/T4341的本部分规定了按GB/T4341.2对肖氏硬度计间接检验用的标准肖氏硬度块(以下简 称标准块)的标定方法
本部分适用于按GB/T4341.2对肖氏硬度计间接检验用的标准块
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 件
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 GB/T3505一2009产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数 IsO4287:1997,IDT 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 标准块的制造 3.1标准块应专门制造,所采用的制造工艺应使标准块获得必要的均质性、组织稳定性和硬度的均 匀性
3.2标准块的几何尺寸见表1 表1标准块的几何尺寸 单位为毫米 标准块的形状 直径 长×宽 厚度 矩 形 65×52 15士0.1 64 圆 形 15士0.1 3.3标准块试验面对支承面的平行度为0.02mm/50mm. 3.4标准块试验面和支承面的平面度为0.01mm 3.5硬度范围为91lHsD~99HsD.56HsD~64HsD的标准块,其试验面的表面粗糙度Ra的最大 值为0.05um;硬度范围为26HHsD34HsD的标准块,其试验面的表面粗糙度Ra的最大值为 0.14m;标准块支承面的表面粗糙度Ra的最大值为0.8um,取样长度为l=0.80um(见GB/T3505 2009的3.1.9
3.6标准块不应有磁性,应保证标准块在其制造工艺结束后(标定前)进行退磁处理 3.7标准块试验面和支承面应无锈蚀、裂纹、擦伤、划痕,电蚀点等缺陷 3.8标准块的各种标志,数值均应清晰准确
3.9为确保硬度值的长期稳定,标准块应进行温度为一20C一70C的深冷处理并经半年以上的自 然时效后再进行标定
GB/T4341.3一2016 3.10为能查验以后不从标准块上去除任何材料,应在标准块上标注其标定时的厚度,准确到0.1n mm, 或应在其试验面上做出鉴别标记[见8.1e]
标准机 4.1标准肖氏硬度机除应满足GB/T4341.2一2016第3章规定的一般要求外,还应满足4.24.4的 要求
4.2应对标准机进行直接检验,检验周期不超过12个月
直接检验包括 水准器的检查 a b 机架和试台的检测; 升降与操作机构的检查; c d测量指示装置的检测; 冲头的检测 e 冲头下落高度的检测
f 4.3用于检验和校准标准机的器具应能溯源到国家基准
4.4标准机的性能特性和技术要求应符合表2的规定
表2标准机的技术要求 项目 技术要求 型式 D型 冲头下落高度 19,00mm士0,02mm 冲头顶端球面半径 l.00mm士0,03mm 冲头反弹高度的最大允许偏差 士0,025mm 试台质量 >32kg 标定方法 5.1标准块应在下列条件下进行标定: a)室温(23士5)范围内; b相对湿度不大于70%; 清洁、,无腐蚀性介质,无震源的环境中 5.2在标定过程中,温度波动不宜超过1C 5.3标准块应在第4章描述的标准机上进行标定 5.4标定时,将标准块放在标准机的试台上,然后压紧标准块(压紧力约为200N)
5.5两相邻压痕中心距离应不小于2mm,任一压痕中心至标准块边缘的距离不应小于4 mm
压痕数目 一标准块的标定点数目不应少于五点,标定点宜均匀分布在标雅块的试验面上 每一
GB/T4341.3一2016 硬度均匀度 取标定时测得的五点或以上硬度值的算术平均值作为标准块的标定硬度值,该值应精确 到0.1HSD. 测得的五点(或以上)硬度值中的最大值与最小值之差为标准块的均匀度
标准块的均匀度应符合 表3的规定
表3标准块的硬度范围和均匀度 硬度范围 均匀度 HSD HSD 9199 1.5 5664 1.2 2634 1.2 标准块平均硬度值测量不确定度评定方法参见附录A
标志 8.1每一标准块上应标记下列内容: a)标定时测得的五个(或以上)标定点硬度值的算术平均值,即标定值,如:30.5HsD: b 供应商或制造者的名称或标志; e)编号， 校准机构的名称或标志; d e)标准块的厚度或试验面上的鉴别标记(见3.10); 标定年份(若在编号中未标出. 8.2提供的每一标准块应附有证书且至少给出如下内容: a)注明执行本部分,即GB/T434l.3 b 标准块的标识 标定日期 c d)标定硬度值和标准块的均匀度 有效性 标准块标定的有效期为二年
GB/T4341.3一2016 附 录A 资料性附录 标准块平均硬度值测量不确定度的评定示例 A.1概述 A.1.1测量方法 GB/T4341.3规定的方法
A.1.2环境条件 温度(23士5)C,相对湿度不大于70%
A.1.3测量标准 基准肖氏硬度机 A.1.4被测对象 标准肖氏硬度块 A.1.5测量过程 用国家基准肖氏硬度机对硬度范围分别为91HSD~99HSD,56HSD64HsD和26HsD~ 34HsD的三块标准块进行硬度测定
测量时,在每一硬度块上均匀分布地测量九点,两相邻压痕中心 距不小于2 mm,压痕中心至硬度块边缘的距离不小于4mm
取测定的九点硬度值的算术平均值作为 标准块的硬度值
九点硬度值中的最大值与最小值之差为该标准硬度块的均匀度
A.1.6技术要求 91HSD99HSD硬度范围;标准块的均匀度为1.5HSD; 一6HsD硬度范围;标准块的均匀度为12HsD 56HSD~ 26HSD~34HSD硬度范围:标准块的均匀度为1.2HSD. A.2测量模型 测量模型见式(A.l). H=厅 (A.1 式中: 标准肖氏硬度块标定硬度值 H -标定标准块时测定的九点硬度值的算术平均值
标准块平均硬度值的测量不确定度由标准块均匀度引人的标准不确定度分量H(A类评定)和基 准肖氏硬度机的测量不确定度(B类评定)组成
GB/T4341.3一2016 A.3不确定度传播率 不确定度传播率见式(A.2). (A.2 u=u'(H)=ciu'(H 式中: H =l
C1 a厅 A.4测量不确定度的评定 A.4.1标准块均匀度引入的标准不确定度的A类评定 从91HSD99HSD,56HSD64HSD和26HSD34HSD三个硬度范围中各选取一块标准 块,对于每块标准块任选九个测量点用基准肖氏硬度机进行硬度测量,测量结果见表A.l
表A.1在三个硬度范围的标准块上各测量点测得的硬度值 标准块各点硬度的测量值 HSD 标准硬度块编号 09109017 94.06 94.45 95.35 94.68 95,22 94.66 94.72 94.45 94.26 61.57 10066031A 61.05 61.40 61.39 61.30 61.40 61.52 61.42 61.38 09103121A 30.48 30.53 30.59 30.28 30.30 30.38 30,23 30.28 30.26 以91HsD一99HsD硬度范围的标准块为例,计算如下 算术平均值和单次实验标准差、分别按式(A.3)和式(A.4)计算 =94.65HsD A.3 》" (h, =0.418HSD A.4 式中: -每个硬度范围测量的九点硬度值的算术平均值; -在各硬度范围的标准块上测得的第i点的硬度值; 一标准块上测量点的数目(公式中取n=9) 在每 每个硬度范围测得的单次实验标准差
由标准块均匀度引人的标准不确定度分量按式(A.5)计算
0.418 n,百)- =0.139=0.14HISD (A.5 u1 厅 A.4.2基准肖氏硬度机引入的标准不确定度分量的B类评定 依据基准肖氏硬度机给出的扩展不确定度U=0.9HSD,包含因子=3,则基准肖氏硬度机引人的 标准不确定度分量按式A.6)计算: 0.9 =0.30HsD A.6 ？一 3
GB/T4341.3一2016 A.5 合成标准不确定度 合成标准不确定度按式(A.7)计算 (A.7 u'=u'H=ciu'(H u
=eiui
=、u十4=0.1I4十0.30=0.33HSD0,4HSD A.6标准块平均硬度值扩展不确定度的确定 取包含因子k=2,由此确定标准块平均硬度值的扩展不确定度为 U=k×uu
=2×0,4=0.8HSD. A.7测量不确定度的报告与表示 根据上述对硬度范围为91HSD~99HSD标准硬度块平均硬度值测量不确定度的评定与计算,确 定该标准块平均硬度值的扩展不确定度为 91HSD99HSD硬度范围:U=0.8HSD 同理可确定另外两个中、低硬度范围的标准块扩展不确定度为
56HHsD64HsD硬度范围;U=0.6HHsDk=2; 26HsD一34HsD硬度范围;U=0.6HsDk一2
金属材料肖氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定GB/T4341.3-2016
肖氏硬度试验是金属材料硬度测试中最常用的方法之一。它通过将一个钢球或钻头压入试件表面来测量表面硬度。然而，不同的材料和厚度需要不同的力量和工具来进行测试，这就需要使用标准硬度块进行标定。
GB/T4341.3-2016是中国国家标准化管理委员会发布的标准，规定了标准硬度块的制作、要求、校准和使用。它提供了一种检验硬度测试设备是否合格的方法，也为硬度值的互相比较提供了基础。
标准硬度块通常由块体和试验点组成。块体材料应当与被测材料的硬度相当，并经过热处理和表面处理。试验点是块体表面上的凹陷，其直径应当与试件尺寸相同。
标准硬度块的制作和校准应当符合GB/T4341.3-2016中的要求。在校准时，应将标准硬度块放置在硬度测试设备下进行测试。如果测试结果符合标准要求，则说明硬度测试设备的精度和准确性可以得到保证。
需要注意的是，标准硬度块也需要定期检验和校准，以保证其精度和可靠性。在使用标准硬度块进行标定时，应该按照标准要求进行操作，并记录相关的数据。
