金属材料韦氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准

国家标准 GB/T32660.2一2016 金属材料韦氏硬度试验 第2部分:硬度计的检验与校准 Metallicaterials一Websterhardnesstest一 Part2:Verifieationandealibrationofhardnesstesters 2016-06-14发布 2017-01-01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/T32660.2一2016 前 言 GB/T32660(金属材料韦氏硬度试验》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/T32660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;沈阳天星试验仪器有限公司、长春机械科学研究院有限公司、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测试技术研究所、黑龙江华安精益计量技术研究院有限 公司、泉州市丰泽东海仪器硬度块厂 本部分主要起草人;张凤林、王学智、虞伟良、石伟、刘玉波、陈俊薪 m
GB/T32660.2一2016 金属材料韦氏硬度试验 第2部分;硬度计的检验与校准 范围 GB/T32660的本部分规定了按GB/T32660.1进行韦氏硬度试验用的韦氏硬度计(以下简称硬度 计)的技术要求和检验与校准方法 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验的间接检验法 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 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/4340.1金属材料维氏硬度试验第】部分;试验方达 金属材料韦氏硬度试验第1部分;试验方法 GB/T32660.1 GB/T32660.3金属材料韦氏硬度试验第3部分;标准硬度块的标定 硬度计分类 根据不同几何形状的压针和施力弹簧弹性系数标称值的不同组合方式,硬度计分为A型、B型和 C型三种型式 各型硬度计的压针形状和施力弹弹性系数标称值见表1， 表1硬度计型式、压针形状及施力弹簧弹性系数标称值 施力弹簧弹性系数标称值 硬度计型式 压针形状 N/mm 圆锥体 75 圆柱体 145 圆柱体 75 一般要求 在检验以前,应对硬度计进行检查以确保 a)施加试验力时,压针的移动应灵活,无摩擦及卡滞现象; b)模拟式指示装置的指针应灵敏,无跳动和卡滞现象;数字式指示装置的显示应清晰,完整、连 续、稳定; 压针尖端应位于压针筒小孔的中心,压针落下时压针尖端应位于砧座圆弧的最高点,无目视可 见的偏移 D 当握紧手柄,使压针筒端面紧压在砧座上时,压针简端面与砧座之间应无可见的光隙
GB/T32660.2一2016 直接检验 5.1 总则 5.1.1直接检验应在10C一35C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 中注明 5.1.2检测项目和检验与校准用器具及其技术性能见表2 检验与校准用的计量器具应能溯源到国家基(标)准 表2检测项目和检验与校准用器具及其技术性能 检验与校准用器具 序号 检测项目 名称 技术性能 压针圆锥角 长度测量最大允许误差;士5m; 工具显微镜 压针顶端平面直径 角度测量最大允许误差:士1 压针表面粗糙度 表面粗糙度比较样块 实测值与标称值的最大允许偏差;十12%-17% 压针硬度 维氏硬度计(Hv1 硬度示值最大允许误差;士5% 塞尺 指示装置 0.02mm1mmm." .,实际厚度极限偏差出 士2mm 5.1.3直接检验包括: a 压针的检测 b) 指示装置的校准 5.2压针的检测 5.2.1压针的主要技术参数 压针的主要技术参数见表3 表3压针的主要技术参数 顶端平面直径 维氏硬度 表面粗糙度参数Rn 压针形状 圆锥角 H mmm Hmm 圆锥体 60”士0.35" 0.2 700 0.4士0.05 圆柱体 0.4士0.05 0.2 700 5.2.2压针圆锥角的检测 将压针水平固定在V型夹具上,使用工具显微镜对压针的圆锥角进行检测 应在压针相互垂直的 两个轴向截面上进行测量,每个截面测量三次,取其算术平均值,检测结果应满足表3的要求 5.2.3压针顶端平面直径的检测 将压针顶端向上垂直固定在夹具上,使用工具显微镜对压针顶端端面的直径进行检测 应在压针 端面相互垂直的两个方向上进行测量,每个方向测量三次,取其算术平均值,检测结果应满足表3的 要求 5.2.4压针表面粗糙度的检测 根据压针的加工工艺,选用与压针的机械加工方法及表面粗糙度参数值均相同的表面粗糙度比较
GB/T32660.2一2016 样块进行目视比较,其结果应满足表3的要求 5.2.5压针硬度的检测 将压针顶端向上垂直固定在夹具上,使用维氏硬度计按GB/T4340.1规定的方法测定压针端面的 维氏硬度,测量结果应满足表3的要求 5.3 指示装置的校准 5.3.1指示装置的最低分辨力为0.2HW 5.3.2指示装置按下述方法进行校准 握紧手柄,使压针直接压向砧座表面,直至将压针全部压人压针筒内,即压针伸出量为零,此时 a 测量指示装置的读数应为20w,其最大允许误差为士0.5IHw nmm的塞尺分别垫在压足平面和座上表面之间,检 用0.05mm,0.10mm,0.15mm和0.201 测对应上述四个位置的压针相应的伸出长度,同时观测检查在指示装置上指示的韦氏硬度值 应分别为16Hw、,12Hw、8Hw和4Hw,其最大允许误差为士0.5Hw 间接检验 6.1 总则 间接检验应在10一35C的温度范围内,使用GB/T32660.3规定的标准韦氏硬度块进行检验 如果在此温度范围以外进行检验,则应在检验报告中注明 间接检验应在直接检验合格之后进行 间接检验方法 6.2 6.2.1将标准硬度块置于压针简与砧座之间快速压下硬度计的施力手柄,直至压足平面和标准韦氏 硬度块表面贴合,在指示装置上读取硬度示值 6.2.2检测时,应根据硬度计的型式,按表4的硬度范围选取标准韦氏硬度块 在每一标准块的试验 面上均匀分布地压出五个压痕并读取硬度值,试验应按GB/T3266o.1进行 试验时压出的两相邻压痕中心的距离和压痕中心至标准块边缘的距离应分别不小于6mm和 3 mm 6.2.3硬度计示值最大允许误差和示值重复性应符合表4的规定 表4硬度计示值最大允许误差和示值重复性 硬度计型式 硬度范围 示值最大允许误差 示值重复性 8HIwA一10HIwA 士1.0HwA <1.0HwA HwA-1HwAN 15 4HwB6HwB HwB <1.0HwB 士l.0 16HwC18Hwc 士1.0Hw <1.0Hwc 注:Hw是韦氏硬度的通用符号,使用A型、B型或C型硬度计测定的硬度值则分别用符号HwA、HwB和 HwC表示 当前我国还尚未建立韦氏硬度值(HwC)与洛氏硬度值(HIR)的换算表,因此也不能提供C型韦氏硬度计间接 检验用的标准韦氏硬度块,故对于c型硬度计可不进行间接检验
GB/T32660.2一2016 6.3示值重复性 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 检测结果应满足表4的要求 示值误差 6.4 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 五个压痕硬度值的算术平均硬度值,按式(3)计算; H 所用标准韦氏硬度块的标定硬度值 H十H十H十H，十H H 检测结果应满足表4的要求 6.5测量不确定度 硬度计间接检验结果的测量不确定度评定示例参见附录A 检验周期 硬度计直接检验要求、检验项目和检验周期见表5 硬度计间接检验的周期不应超过12个月并应在直接检验完成以后进行 表5硬度计的直接检验 直接检验要求 测量指示装置 压针" 首次工作以前 经拆卸并重新装配后,如果影响到测量指示装置 间接检验不合格时" 间接检验超过14个月 建议当压针使用18个月后要对其进行直接检验 可按顺序对5.3中的各参数进行直接检验,以便找出未通过间接检验的原因 检验报告和或)校准证书 检验报告和(或)校准证书应包含以下内容 注明执行本部分,即GB/T32660.2; a b 检验方法(直接或间接检验); 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 者名称等);
GB/T32660.2一2016 d)检验器具(标准韦氏硬度块等); 检验温度; e f 检验结果， g检验日期和检测机构; h)检验结果的测量不确定度
GB/T32660.2一2016 附 录A 资料性附录 硬度计间接检验结果的测量不确定度评定示例 A.1概述 A.1.1检验条件;室温10C35C A.1.2测量标准;符合GB/T32660.3中规定的标准韦氏硬度块 A.1.3间接检验方法;使用标准韦氏硬度块,按第6章规定的方法对硬度计进行间接检验,能够检查硬 度计的综合性能,并且依据标准块的标准硬度值还能测定出硬度计的示值误差和重复性 A.1.4检测时,使用硬度计在标准韦氏硬度块上的不同区域进行五次硬度测量,得到的五个压痕硬度 值的算术平均值与标准块标准硬度值之差即为硬度计的示值误差 A.2数学模型 评定硬度计间接检验结果测量不确定度的数学模型及各符号的定义见式(2),即: =H，一H A.3硬度计间接检验合成标准不确定度的评定 硬度计间接检验合成标准不确定度由式(A.1)求得: uiru=cuH十eu(H=、/u十ui A.1 式中: 8E E =1;c =一1 C H oH A.4输入量标准不确定度的评定 A.4.1输入量!，的标准不确定度u,的评定 输人量H，的标准不确定度主要由硬度计的测量重复性所引人的,来源于硬度计的总体结构和综 合性能等因素 由于硬度计示值是硬度计在标准硬度块上的不同区域测量得到的结果,其测量的特殊 性是在同一点不可能重复测量,采用A类方法进行评定 在一台硬度计上,用一块硬度值为16.0HwA的标准韦氏硬度块进行五次测量,得到一组测量结 果;l6.0HwA、16.5HwA,16.5HwA,15.8HwA、16.0HwA 五个压痕硬度示值的算术平均值H 和单次实验标准差sw分别按式(A.2)及式(A.3)计算(式中取n=5): SH，一16.2HwAN H A.2 (H，一H" =0.32HwA (A.3 SHm
GB/T32660.2一2016 选取三台硬度计,用硬度值为16.0HwA的标准块,在每台硬度计上进行连续五次硬度测量得到 三个测量列,对每个测量列分别按上述方法计算出单次实验标准差,并对同一硬度范围的单次实验标准 差按式(A.4)计算合并样本标准差(式中取n=3),计算结果见表A.1 (A.4 习 输人量H，的标准不确定度u按式(A.5)计算 (A.5 u目= 表A.1标准差及标准不确定度u(H)的计算结果 硬度范围 1517 HWA 0.32 单次实验标准差sm 0.29 HWA 0.21 合并样本标准差 s 0.28 HWA 标准不确定度um 0.162 HWA A.4.2输入量星的标准不确定度uae的评定 A.4.2.1不确定度uee的来源 输人量H的标准不确定度来源主要有以下两部分构成: a)标准韦氏硬度块均匀度引人的标准不确定度分量us; b)标准韦氏硬度块稳定度引人的标准不确定度分量 lCRMs A.4.2.2标准韦氏硬度块均匀度引入的标准不确定度分量u的评定 标准韦氏硬度块的不确定度由校准证书给出,采用B类方法进行评定 标准韦氏硬度块校准证书给出的扩展不确定度Uws=0.2HwA,包含因子k=2,其标准不确 定度: 0.2 =0.1HwA RIHs A.4.2.3标准韦氏硬度块稳定度引入的标准不确定度分量ueRu的评定 根据实际经验及有关文献表明:标准韦氏硬度块在使用周期内,由于硬度值不稳定而产生的变化不 超过a=0.3HwA,其稳定度变化服从均匀分布(包含因子k=V),采用B类方法进行评定 0.3 =0.173HWA ucRMs / 合成标准不确定度 A.5 A.5.1主要标准不确定度汇总表 主要标准不确定度汇总表见表A.2
GB/T32660.2一2016 表A.2标准不确定度汇总表 标准不确定度 不确定度分量X 概率分布类型 包含因子 HIwA 0.162 lH 0.l00 正态 uRHs 0.173 均匀 y5 "s A.5.2合成标准不确定度的计算 输人量H，和H彼此独立不相关,合成标准不确定度按式(A.6)计算 =、a十uu (A.6) 4HTM 将表A.2中的值代人式(A.6)得出 =.162干0.100干0.173=0.26HwA TM A.5.3扩展测量不确定度的计算 通常取包含因子k=2 则扩展测量不确定度Ur等于 UHrx=k×ur=2×0.26=0.52之0.6HwAN A.6测量不确定度的报告与表示 韦氏硬度计间接检验结果的测量不确定度为 U=0.6HwA(k=2).

金属材料韦氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准GB/T32660.2-2016

引言

韦氏硬度试验是一种非破坏性的金属材料硬度检测方法，广泛应用于各种工业领域。该测试方法通过将钢球或钻头从一定高度自由落下，利用落锤在金属表面留下的印记来评估其硬度。硬度试验机是韦氏硬度试验的核心设备之一，其准确性对测试结果的可靠性产生重大影响。因此，为确保测试数据准确可靠，需要对硬度试验机进行定期检验和校准。

硬度计的分类

按照使用方法和原理，硬度计可以分为洛氏硬度计、布氏硬度计、维氏硬度计等多种类型。其中，韦氏硬度试验使用的是维氏硬度计，因此本文主要讨论维氏硬度计的检验与校准。

硬度计的检验

硬度计的检验应当包括下列项目：

• 外观检查：检查硬度计外部有无损坏、变形或腐蚀等现象。
• 零件间隙：检查各零部件之间的间隙是否合适，以保证硬度计在使用过程中的精度和稳定性。
• 测量系统：检查硬度计测量系统是否准确、灵敏。可以使用标准测试片进行比较试验，以确定硬度计的测量误差。
• 运转试验：将标准块放入硬度计上进行测试，检查硬度计读数是否准确，以及硬度计是否能够正常运转。

硬度计的校准

硬度计的校准应当根据硬度计的使用情况进行定期进行。硬度计的校准应该遵循以下步骤：

• 选择标准块：根据硬度计的等级和测量范围，选择靠近待测量材料硬度的标准块。
• 清洁标准块和硬度计：确保标准块和硬度计表面没有灰尘、油脂或其他污染物。
• 进行测量：将标准块放入硬度计上进行测试，记录读数，并与标准块的实际硬度值进行比较。如果存在差异，则需要进行校准调整。
• 调整硬度计：根据测量结果和标准块的实际硬度值，对硬度计进行调整。在调整过程中应该严格遵守操作规程，以免影响测试结果的准确性。
• 重复测试：经过调整后，应该重新进行测试，确保硬度计的读数与标准块的实际硬度值相符合。

结论

金属材料韦氏硬度试验第2部分中的硬度计的检验与校准非常重要，可以有效保证测试数据的准确性和可靠性。在进行硬度计的检验和校准时，应该严格遵守操作规程，确保测试结果的精度和稳定性。

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