標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊

1標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊檢定規(guī)程1范圍本規(guī)程適用于標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。2引用文獻(xiàn)本規(guī)程引用了下列文件：JJG2005布氏硬度計(jì)量器具檢定系統(tǒng)JJF1011—2006力值與硬度計(jì)量術(shù)語及定義ISO6506-1:2014金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法(Metallicmate-rials—Brinellhardnesstest—Part1:Testmethod)ISO6506-3:2014金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第3部分：標(biāo)準(zhǔn)塊的校準(zhǔn)(Metallicmaterials—Brinellhardnesstest—Part3:Calibrationofreferenceblocks)凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；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)程。3概述標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊(以下簡稱標(biāo)準(zhǔn)塊)是對金屬布氏硬度計(jì)進(jìn)行示值檢定的標(biāo)準(zhǔn)器具。布氏硬度試驗(yàn)的原理是將一定直徑的硬質(zhì)合金球以規(guī)定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時間后卸除試驗(yàn)力，測量試樣表面的壓痕直徑。按式(1)計(jì)算布氏硬度值：式中：HBW——布氏硬度值；k——單位換算系數(shù)，k=0.102;布氏硬度試驗(yàn)的壓頭用球材質(zhì)為硬質(zhì)合金，布氏硬度符號是HBW。標(biāo)準(zhǔn)塊硬度值的表示方法：符號HBW前為硬度值，符號HBW后按順序用數(shù)字表示球直徑、試驗(yàn)力和試驗(yàn)力保持時間(s),試驗(yàn)力保持時間為10s～15s的可不標(biāo)注。例：200HBW10/3000/30表示布氏硬度值為200、硬質(zhì)合金球壓頭直徑為10mm、試驗(yàn)力為3000×9.807N、試驗(yàn)力保持時間為30s。24計(jì)量性能要求4.1標(biāo)準(zhǔn)塊的均勻度Jrel(d)標(biāo)準(zhǔn)塊的均勻度要求見表1。5個壓痕直徑的算術(shù)平均值dmm均勻度J(d)%0.5≤d≤1注：硬度值低于225HBW時，標(biāo)準(zhǔn)塊均勻度的最大允許值可以是2.0%。4.2標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度范圍標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度范圍要求見表2。表2標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度范圍要求硬度標(biāo)尺硬度范圍(HBW)HBW5/750HBW2.5/187.5250≤HBW≤450HBW5/250HBW2.5/62.5HBW1/10100≤HBW≤200HBW5/125HBW2.5/31.2570≤HBW≤100HBW5/62.5HBW2.5/15.6254.3標(biāo)準(zhǔn)壓痕標(biāo)準(zhǔn)壓痕的有效位數(shù)要求見表3。3表3標(biāo)準(zhǔn)壓痕的直徑有效數(shù)字位數(shù)要求壓痕直徑d/mm標(biāo)準(zhǔn)壓痕直徑d,/mm有效數(shù)字位數(shù)5l≤d<2.54d≥2.544.4標(biāo)準(zhǔn)塊的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)塊的穩(wěn)定性要求見表4。表4標(biāo)準(zhǔn)塊的穩(wěn)定性要求硬度范圍穩(wěn)定性5通用技術(shù)要求5.1標(biāo)準(zhǔn)塊的幾何參數(shù)和表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)塊的幾何參數(shù)和表面粗糙度的要求見表5。表5標(biāo)準(zhǔn)塊的幾何參數(shù)和表面粗糙度要求標(biāo)尺尺寸表面粗糙度R。工作面與支撐面的平行度mm工作面與支撐面的平面度mm長×寬或直徑mm厚度mm工作面支撐面100×80或φ100HBW5/750100×80或φ100HBW5/25060×40或φ64HBW2.5/187.5HBW2.5/62.51R.的取樣長度L=0.8mm。2硬度塊周邊、尖角倒鈍。3標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度大于150HBW時，對于直徑為10mm的布氏壓頭用球，標(biāo)準(zhǔn)塊的厚度可選用12mm。4特殊形狀的硬度塊，必須滿足標(biāo)準(zhǔn)塊表面粗糙度、工作面與支持面平行度和工作面、支持面平面度要求。45.2標(biāo)準(zhǔn)塊的其他要求5.2.1標(biāo)準(zhǔn)塊不得有磁性，其工作面和支撐面不得有銹蝕、裂紋、劃痕及任何影響壓痕測量的缺陷。5.2.2為保證標(biāo)準(zhǔn)塊的穩(wěn)定性，在生產(chǎn)鋼質(zhì)硬度塊時，必須進(jìn)行一70℃以下溫度的深冷處理，并做退磁處理和經(jīng)過至少半年以上時間的自然時效。5.2.3標(biāo)準(zhǔn)塊應(yīng)刻有制造單位的標(biāo)志和批號，其標(biāo)志和批號應(yīng)清晰可辨。5.2.4使用過的標(biāo)準(zhǔn)塊，不允許磨平后再重新檢定使用。6計(jì)量器具控制6.1檢定條件標(biāo)準(zhǔn)塊只能用布氏硬度基準(zhǔn)裝置(含副基準(zhǔn)裝置)或工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)檢定。布氏硬度基準(zhǔn)裝置(含副基準(zhǔn)裝置)技術(shù)要求見表6,工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)技術(shù)要求見表7。表6布氏硬度基準(zhǔn)裝置(含副基準(zhǔn)裝置)技術(shù)要求基準(zhǔn)裝置布氏硬度值范圍HBW不確定度U(k=2)布氏硬度基準(zhǔn)裝置(試驗(yàn)力：F≥1839N)8～6500.4%小負(fù)荷布氏硬度基準(zhǔn)裝置(試驗(yàn)力：1839N>F≥98.07N)8～6500.8%基準(zhǔn)裝置布氏硬度值范圍HBW不確定度Ul(k=2)工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)(試驗(yàn)力：F≥1839N)8～6500.5%小負(fù)荷工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)(試驗(yàn)力：1839N>F≥98.07N)8～6506.1.1硬度塊應(yīng)在(23±5)℃和相對濕度不超過70%的環(huán)境條件下檢定。6.1.2檢定標(biāo)準(zhǔn)塊時周圍環(huán)境應(yīng)清潔，無明顯振動，無腐蝕性氣體。6.2檢定項(xiàng)目和檢定方法6.2.1檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目見表8。表8檢定項(xiàng)目表檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查均勻度十十十硬度值十十十5表8(續(xù))檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查標(biāo)準(zhǔn)壓痕十十十穩(wěn)定性/十 注：表中“十”表示應(yīng)檢項(xiàng)目；“—”表示可不檢項(xiàng)目；“/”表示不可檢項(xiàng)目。6.2.2檢定方法每一批次的硬度塊，生產(chǎn)商均應(yīng)出具符合5.1、5.2規(guī)定的檢驗(yàn)合格報(bào)告。硬度塊在試驗(yàn)環(huán)境中至少放置2h后方可進(jìn)行檢定。每一個硬度塊全部檢定工作應(yīng)在4h內(nèi)完成。6.2.2.1標(biāo)準(zhǔn)塊上的兩相鄰壓痕中心距離不得小于3倍壓痕直徑；壓痕中心至標(biāo)準(zhǔn)塊邊緣的距離不得小于2.5倍壓痕直徑；壓痕直徑d與所用壓頭的球直徑D應(yīng)符合：0.24D≤d≤0.6D的關(guān)系；每個壓痕直徑應(yīng)在相互垂直的兩個方向進(jìn)行測量，取其平均值；同一個壓痕兩垂直方向直徑之差與其中較短的直徑之比不應(yīng)大于1%。6.2.2.2標(biāo)準(zhǔn)塊均勻度是指在檢定條件不變的情況下，用布氏硬度基準(zhǔn)裝置(包括副基準(zhǔn)裝置)或工作基準(zhǔn)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)塊工作面上均勻分布地壓出5個壓痕，每個壓痕測量兩個相互垂直方向的直徑，取其平均值，將測得的每個壓痕直徑d?、d?、d?、d?和ds,按從小到大遞增的次序排列。5個壓痕直徑的算術(shù)平均值a按(2)計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)塊均勻度Jn(d):5個壓痕中最大直徑與最小直徑之差，除以5個壓痕直徑平均值，用百分?jǐn)?shù)表示。按式(3)計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)塊的均勻度應(yīng)符合4.1要求。6.2.2.3用布氏基準(zhǔn)裝置(或副基準(zhǔn)裝置)檢定布氏硬度塊布氏硬度塊上均勻分布地壓出5點(diǎn)壓痕，分別測量出壓痕直徑，按式(1)計(jì)算出5個點(diǎn)的硬度值，每個硬度值標(biāo)記為H?、H?、H?、H?和Hs。5點(diǎn)硬度值的算術(shù)平均值即為標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度值H,按(4)計(jì)算，硬度值用三位有效數(shù)字表示。標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度值應(yīng)符合4.2要求。6.2.2.4用工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)檢定硬度塊用于布氏硬度基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)和工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)之間量值比對的硬度塊稱為比對硬度塊。用工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)檢定硬度塊應(yīng)首先確定工作基準(zhǔn)機(jī)的硬度值修正量。在比對6硬度塊上均勻分布地測5點(diǎn)硬度值，所測硬度值的平均值與比對硬度塊硬度值之差除以比對硬度塊硬度值，用百分比表示，即為工作基準(zhǔn)機(jī)的硬度值修正量，修正量的符號當(dāng)工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)的修正量符合表9時可不修正?；鶞?zhǔn)裝置修正量絕對值/%結(jié)論工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)(試驗(yàn)力：F≥1839N)可不修正小負(fù)荷工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)(試驗(yàn)力：1839N>F≥98.07N)可不修正經(jīng)過長期穩(wěn)定性考核，可以確認(rèn)系統(tǒng)誤差的工作基準(zhǔn)機(jī)，應(yīng)進(jìn)行修正。經(jīng)過修正后的工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)按6.2.2.2和6.2.2.3的方法檢定均勻度和硬度值，均勻度和硬度值應(yīng)符合4.1和4.2的要求。6.2.2.5標(biāo)準(zhǔn)壓痕標(biāo)準(zhǔn)硬度塊首次檢定時，在5個壓痕中，選定一個壓痕作為標(biāo)準(zhǔn)壓痕，在該壓痕外圍用方形圖案標(biāo)記，方形圖案的兩個邊長為壓痕的兩個測量方位，其平均值為標(biāo)準(zhǔn)壓痕直徑d,,標(biāo)準(zhǔn)壓痕直徑d,的有效數(shù)字位數(shù)應(yīng)符合表3要求。復(fù)檢硬度塊的標(biāo)準(zhǔn)壓痕，按照已標(biāo)注的測量方位，測量出標(biāo)準(zhǔn)壓痕d,,標(biāo)準(zhǔn)壓痕d.的有效數(shù)字位數(shù)應(yīng)符合表3要求。6.2.2.6穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)塊的穩(wěn)定性為前后間隔1個檢定周期時間的兩次檢定的壓痕直徑之差除以前次的壓痕直徑，用百分比絕對值表示。標(biāo)準(zhǔn)塊的穩(wěn)定性應(yīng)符合4.4要求。6.3檢定結(jié)果的處理6.3.1檢定結(jié)果符合表1、表2和表3要求，并按6.2.2.4標(biāo)出標(biāo)準(zhǔn)壓痕的布氏硬度塊發(fā)給檢定證書，不符合的布氏硬度塊發(fā)給檢定結(jié)果通知書。6.3.2標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度值應(yīng)刻在標(biāo)準(zhǔn)塊工作面的邊緣或標(biāo)準(zhǔn)塊側(cè)面。6.4檢定周期首次檢定的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊，檢定周期一般不超過1年。一個周期后復(fù)檢合格的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊，檢定有效期不超過2年。7附錄A標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊校準(zhǔn)不確定度評定示例A.1不確定度計(jì)算過程布氏硬度塊校準(zhǔn)不確定度來源于硬度塊的均勻度(A類)和基準(zhǔn)的不確定度(B類)。A.1.1A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊均勻度Jr(d)是用壓痕直徑定義的，換算為硬度值重復(fù)性w有近似2倍關(guān)系，即：w≈2Jre(d)。由均勻度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：已知測量點(diǎn)數(shù)n=5,硬度值的重復(fù)性w,按極差法可算出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：d.=2.33,n=5A.1.2B類不確定度工作基準(zhǔn)機(jī)不確定度見表A.1。表A.1工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)不確定度試驗(yàn)力/N工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)不確定度U?(k=2)%F≥18391839>F≥98.07A.1.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度A.1.4標(biāo)準(zhǔn)塊校準(zhǔn)不確定度A.2不確定度計(jì)算示例w=2J(d)=2.0%由硬度塊均勻度帶來的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：A.2.2由工作基準(zhǔn)布氏硬度機(jī)帶來的不確定度：JJG147—20178A.2.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ueel=√S2+ulaal=√0.382+0.252%=0.45%A.2.4校準(zhǔn)不確定度Ur校準(zhǔn)不確定度U=ku=2×0.45%=0.9%(k=2)9附錄B標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊檢定原始記錄格式送檢單位單位地址型號出廠編號制造單位外觀檢查檢定地點(diǎn)室溫相對濕度檢定前狀態(tài)檢定后狀態(tài)檢定日期本次檢定的技術(shù)依據(jù)：JJG147—2017《標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊》檢定所用的計(jì)量基準(zhǔn)/標(biāo)準(zhǔn)：測量范圍不確定度證書編號有效日期1.檢定所用的計(jì)量器具：測量范圍不確定度證書編號有效日期使用前狀態(tài)使用后狀態(tài)硬度塊編號標(biāo)尺壓痕直徑測量值/mm均勻度%硬度值修正值修正后硬度值穩(wěn)定度%單次測量方向和平均值平均Y向取為標(biāo)準(zhǔn)壓痕并做標(biāo)記檢定核驗(yàn)附錄C標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度塊檢定證書和檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式C.1檢定證書內(nèi)頁格式硬度塊編號硬度值硬度塊均勻度(d)%標(biāo)準(zhǔn)壓痕標(biāo)準(zhǔn)塊工作面上用正方形標(biāo)注的壓痕為標(biāo)準(zhǔn)壓痕，其相鄰的邊長為兩測量壓痕直徑標(biāo)準(zhǔn)塊相對均勻度為5個硬度壓痕直徑最大值減最小值之差除以5個壓痕直徑平均值，用百分比表示。此定義與以前版本的J