GBT 230.3-2022 金属材料 洛氏硬度试验 第3部分：标准硬度块的标定

金属材料洛氏硬度试验Part3:Calibrationofrefer国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会GB/T230.3—2022 I Ⅱ 1 1 1 1 25.1概述 25.2标准机 2 2 4 4 4 5 510标定证书 611有效性 6附录A(规范性)标准金刚石压头的要求 7附录B(规范性)标准块的均匀度 8附录C(资料性)标准块平均硬度值的测量不确定度 I 修改了公式(1)(见6.3,2012年版的5.3): ——附录C对应ISO6508-3:2015中的附录B。GB/T2850—1992和GB/T3774—1993;Ⅱ1GB/T230.1—2018金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法(ISO6508-1:2016,MOD)GB/T230.2—2022金属材料洛氏硬度试验第2部分：硬度计及压头的检验与校准25.2.2应对标准机进行直接检验，检验周期不应超过12个b)压痕深度测量系统；5.2.3试验力应用符合JJG144规定的0.03级或优于0.03级的标准测力仪进行检测，同时检测可逆5.2.4应测量每个试验力，试验力的最大允许误差：对于初试验力F₀应为其标称值的士0.2%;对于总试验力F应为其标称值的±0.1%。5.2.5在测量系统工作范围内采用95%的置信度时，测量系统分辨力应为0.1μm¹,其扩展不确定度5.2.6试验循环时间应与第6章规定5.3.1标准金刚石圆锥压头的几何形状和性能按如下规定进行标定：应在第一次使用前以及不超过5年的周期进行几何形状的直接检测。应在第一次使用前以及不超过12个月的周期进行5.3.3规定的a)锥角应在结合处附近进行测量。金刚石圆锥顶角b)在最小长度0.4mm内，邻近结合处的金刚石圆锥母线的直线度的平均偏差应不超过c)金刚石球面顶端的半径应在结合处附近进行测量。顶端的平均半径应为(0.200±0.005)mm。3d)圆锥体和球头的表面应沿切向平滑过渡。球面顶端和金刚石锥体过渡的位置将根据球头半径和锥角的大小而变化。理想情况下，完美的压头几何形状结合点位于距垂直于压头轴线方向对于每个标准块，用待标定的标准金刚石圆锥压头压出3个压痕取得的平均硬度值与用一个基准金刚石圆锥压头取得的3个压痕的平均硬度值相差应不大于±0.4洛氏单位。采用待检验的标定金刚石圆锥压头来制作的压痕和采用基准金刚石压头来制作的范围范围范围4表4用于标定只有表面洛氏标准块(N标尺)压头的硬度水平范围5.4标准球压头5.4.1标准碳化钨合金球的更换周期不应超过12个月。5.4.2标定碳化钨合金球应满足GB/T230.2—2022的要求，此外球直径的允差还应满足以下要求：—±0.002mm(适用于直径为1.5875mm的球); 士0.003mm(适用于直径为3.175mm的球)。6标定程序的标准机进行标定。6.1标准块应在(23±5)℃温度范围内，按GB/T230.1—2018规定的一般试验方法，使用第5章描述的标准机进行标定。在标定期间，温度的波动不宜超过1℃。6.2压头接近标准块表面时的速度不应超过1mm/s。对无阻尼系统，压头接近标准块表面时的速度不宜超过0.3mm/s。6.3使压头与标准块试验面接触，然后施加初试验力F₀,加载时应无冲击、振动、摆动或过载。初试验力F。的施加时间T.不应超过2s。如公式(1)所示，初试验力F。的时间Tp应等于(3±1)s:Tp=T./2+Tom=(3±1)s…………式中：Tp——初试验力时间；T。——初试验力施加时间；T——在测量初始压痕深度之前的初试验力保持时间。对于可以在1s(T.)内施加初试验力的试验机，T,近似等于Tpm。6.4使测量系统处于其基准位置，在无冲击、振动、摆动或过载前提下，施加主试验F₁。对常规洛氏标尺试验，在7±!s内施加主试验F₁。对所有HRN和HRTW表面洛氏标尺，在≤4s内施加主试验力F₁。在形成压痕的最后阶段(大约在0.8F～0.99F范围之内),压入速度宜在0.015mm/s～0.04mm/s之间。6.5总试验力F的保持时间应等于(5±1)s。6.6在卸除主试验力F₁且恢复到初试验力F。后(4±1)s读取最后读数。7压痕数目在每个标准块的整个试验面上应均匀分布地压出至少5个压痕。测得硬度值的算术平均值即标58硬度均匀度R=H.—H₁ (3)8.2表5给出了标准块硬度均匀度R(单位为洛氏单位)的最大允许值，并在附录B的图B.1和图B.2表5均匀度的最大允许值ABCDEFG0.020(130-H)或1.0HRGWH0.020(130-H)或1.0HRHWK0.020(130-H)或1.0HRKW0.030(100-H)或1.2HR-TW·应取两个量值中的较大者。8.3应计算标准硬度块测量不确定度。附录C给出了一个测量不确定度评定方法示例。9标识678(规范性)图B.1和图B.2示出了标准块均匀度(单位为洛氏单位)的最大允许值。Y43210X9X—-洛氏硬度Y——均匀度R.图B.2表面洛氏硬度(N和T标尺)(资料性)测量不确定度评估是确定误差来源、理解测量结果差异的有利工具。本附录给出了不确定度评估时间完善的。当确定标准硬度块需要满足的允差时，所用测量设备相关的不确定度已包含于该允差之C.2直接检验——标准机部件的测量不确定度见GB/T230.2—2022的附录B。见GB/T230.2—2022的附录B。见GB/T230.2—2022的附录B。见GB/T230.2—2022的附录B。通过使用基准硬度块进行间接检验，检查标准机的综合功能。依据基准硬度值确定标准机的重复性以及硬度测量误差。为了间接检验标准机，计算和报告由标准机测量的基准硬度块的平均硬度值与基准硬度块相应的标准值之间的差值或偏差(bHcm)。间接检验验证偏差是否在规定的最大允许极限值之内。因此，以下一种程序可用于计算与基准硬度块的真实平均硬度相关的标准机测量偏差值的不确UHCM=√uCkM-p+uiCRM-p+u²,ums——标准机分辨力而导致的测量不确定度分量。按表C.1所示，在CRM-P上进行5次H式中：SHCRM-p——间接检验测量的标准偏差。表C.1间接检验结果12345HRC——洛氏C标尺硬度。依据给出的间接检验参数和表C.1:bHcm=H-HcκM=(45.57-45.40)HRC=0.17HRC测量不确定度的评定见表C.2。表C.2测量不确定度的评定XT分布类别标准机分辨力扩展不确定度，UHcm(k=2)C.4标准硬度块的测量不确定度标准硬度块的合成扩展不确定度按公式(C.6)计算：UcRM=k×√u²cRM+u²,+u²cM计算：式中：uHCRM——标准机重复性和标准块硬度不均匀而导致的测量不确定度；ums——标准机分辨力而导致的测量不确定度；uHCM——标准机测量偏差bHcm导致的测量不确定度[该值是间接检验的结果，见公式(C.1)];bHCM——标准机测量基准硬度块得出的平均硬度值与硬度块标称值之间的偏差。示例：表C.3标准硬度块的校准结果12345标准偏差sHC₈MHRC——洛氏硬度C标尺。C.4.2标准硬度块测量不确定度的评定标准硬度块测量不确定度的评定见表C.4、表C.5。表C.4测量不确定度的评定估计值x₁分布类别Cu标准机分辨力“HCM标准硬度块的扩展不确定度，Ucrm(k=2)表C.5