GBT 230.2-2022 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

代替GB/T230.2—2012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国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布国家市场监督管理总局I Ⅲ V 1 1 1 1 25.1总则 25.2试验力的校准与检验 25.3压痕深度测量装置的校准与检验 2 35.5硬度计迟滞性的校准与检验 3 36.1总则 36.2程序 36.3重复性 46.4示值误差 66.5测量不确定度 6 67.1总则 67.2金刚石圆锥压头 6 8 8直接及间接检验的周期 109检验报告 附录A(规范性)硬度计的重复性 附录B(资料性)硬度计校准结果的测量不确定度 Ⅲ(见第1章，2012年版第1章);——将ISO6508-2:2015中6.3的悬置 ——首次发布是3个独立的国家标准，分别为GB/T2848—1981《洛氏硬度计技术条件》、 VGB/T230《金属材料洛氏硬度试验》旨在规范洛氏硬度的试验方法、试验仪器的检验及洛氏硬度——第1部分：试验方法。目的在于确定洛氏硬度试验需遵循的程序和方法。——第2部分：硬度计及压头的检验与校准。目的在于确定洛氏硬度计需满足的技术要求和检验、——第3部分：标准硬度块的标定。目的在于确定洛氏标准硬度块需满足的技术要求和标定方法。1GB/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/T230.3—2022金属材料洛氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定(ISO6508-3:2015,GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法(GB/T4340.1—2009,ISO6507-1:GB/T13634金属材料单轴试验机检验用标准测力仪的校准(GB/T13634—2019,ISO376:2 3b)在驱动装置的整个行程范围内，操作驱动装置并监测位移的测量是否连续。位移示值应在整对于N和T标尺，应在每个标尺的测量范围内均准确到士0.0005mm,即不超过士0.5个洛氏硬度5.4.1试验循环时间应由硬度计制造者在生产中或在可能会影响试验循环时间的维修之后进行检验。5.4.2试验循环时间应符合GB/T230.1—2018的规定。5.4.3对于自动控制试验循环时间的硬度计，检验试验循环时间所用计时仪器的测量扩展不确定度5.5.1应对硬度计进行检查，以确保试验过程中读数不会受到硬平行块放置在压头座和试台之间代替球面直径较大的钝压头。钝压头、垫块和平行块的材料硬度应不5.5.2按照5.5.1规定的方法重复进行洛氏硬度试验。试验时应使用常规试验中所用最大试验力的洛氏标尺。重复进行不超过10次的迟滞性检验程序，并取最后3次试验的平均值。6.1.2宜在(23±5)℃温度范围内，使用按照GB/T23应对硬度计将使用的每一个标尺进行检验。对于每一个待检验的标尺，应选用表1中规定的该标尺相应每一个硬度范围的标准块。标准块硬度值的选择应接近预期使用的极限值4标准块的硬度范围标准块的硬度范围AKB85HRBW～100HRBWCDEFGH (1) 56.3.2硬度计的重复性应符合表2的规定。图A.1和图A.2分别示出了洛氏硬度计和表面洛氏硬度标准块的硬度范围AB>45C或0.8HRCD或0.8HRDEFG士6HRGW士3HRGWH士2HRHWK士4士3HRKWHRKW全部范围士2HR-N或1.2HR-Nb全部范围或2.4HR一TW·H表示平均硬度值。6b=H-HceM 7金刚石晶轴的位置和金刚石在压头体中的镶装状况。为检验上述影响，应对被检金刚石压头的性能进行间接检验。间接检验应通过在满足GB/T230.3—2022要求的标准块上，与满足GB/T230.3—2022中5.3要求的标准金刚石压头进行一组比对试验来完成。应使用符合GB/T230.3—2022第5章要求的标准硬度机进行间接检验，检验程序应符合GB/T230.3—2022第6章的规定。——适用于特定单一洛氏硬度标尺或洛氏硬度标尺7规定的硬度范围内选择。当被检验的金刚石压头用于数量硬度范围硬度范围硬度范围8硬度范围硬度范围硬度范围9BFGT士0.0035士0.0035士0.0035士0.0035EHK表9给出了以HV10标尺测试硬度的实例。用维氏压头以98.07N(HV10)力在球面上压出压检验：间接检验应使用满足本文件要求的硬度计，按GB/T230.1—2018规定的方法，在满足至少3次试验。力环时间√√√√√度测量装置或试验循环时间√√√√间接检验不合格时√√√√√√建议金刚石压头使用2年后要对其进行直接检验。可对这些检测项目按顺序进行直接检验(直到硬度计通过间接检验)。如果能够证明压用参照压头进行试验),则不需要对硬度计进行直接检至少要检验总试验力的保持时间。(规范性)硬度计的重复性A.1和图A.2示出了硬度计不同标尺的最大允许重复性。Y6432.5HRCf210XHRDY图A.2表面洛氏硬度(N和T标尺)(资料性)B.1概述测量不确定度分析是确定误差来源和理解测量结果差异的一种有力工具。本附录给出了有关不确相当长的一段时间的发展和完善。当测定硬度计需要满足某一项规定的允差时，该允差已包含了与所测量不确定度来减小允差)都是不适当的。这适用于对硬度计进行直接检验或间接检验时做的所有测量。在不同情况下，这些值可以是用于评估硬度计是否符合本文件规定时，所使用的规定计量器具和这种情况仅适用于相关方协商一致达成协议B.2直接检验——检测硬度计零部件的测量不确定度B.2.1试验力校准的不确定度直接对试验力进行测量，并计算和报告由硬度计施加的每个力的测量值与标准测力仪所指示的相应标准力值的差值。直接检验旨在检验每个值是否都在规定的最大允许误差的限值内。因此，下面给出了一种使用相关试验方法中规定的试验力真值计算值测量不确定度的方法。试验力校准的相对合成UFRS——标准测力仪引入的相对标准不确定度(由校准证书中给出);uFHTM—硬度计试验力引入的相对标准不确定度；标准测力仪的测量不确定度在相应的校准证书中给出。对于关键的应用，还宜考虑下列各项影响—内插法误差。标准测力仪的校准值(被测力值):Frs=1471.0N标准测力仪的测量扩展不确定度(由校准证书给出):UFRs=0.12%(k=2)sp,——在主轴第i个高度位置试验力示值的标准偏差。以下计算使用了表B.1中在主轴第3个高度位置上第1次测得的力的示值，见表B.2。根据给定的直接检验参数和表B.1。6(在主轴第3个高度位置上第1次测得的力的示值)表B.1试验力的校准结果的序号第1次力的示值F₁N第2次力的示值F₂N第3次力的示值F₃NNN123表B.2试验力测量不确定度的计算(代入表B.1中在主轴第3个高度位置上第1次测得的力的示值)Xx分布类别相对标准测c不确定度符号M1硬度计产生的试验力1标准测力仪分辨力1相对扩展测量不确定度，up(k=2)应对所有试验力的测量值重复进行上述计算。表B.3给出了根据一个试验力的一次测量值1471N(表B.1中主轴第3个高度位置上第1次测量值),通过按上述公式运算获得的试验力相对误差△Fa、试验力相对扩展测量不确定度Up。在某些情况下，当确定硬度计试验力的最大允许相对误差是否符合要求时，使用者需要对硬度计产生的试验力误差的相对扩展不确定度U,予以说明。表B.3中的试验力最大相对误差值△Fm按公式(B.6)计算：△Fmax=|△Fa|+Up对误差△Fm值(而不是试验力的相对误差△Fm值)与5.2.5的规定允差进行比较来判定硬度计的试验表B.3一个试验力一次测量值的相对误差及试验力测量值相对扩展不确定度的计算高度位置，第1次力的测量值)的试验力最大相对误差B.2.2压痕深度测量装置的不确定度对于压痕深度测量装置的直接检验，要计算并报告由硬度计测得的每个深度测量值与检验用标准深度测量装置指示的相应深度值的差值△L。直接检验旨在检验每个△L值是否都在规定的最大允许限值以内。下面给出了一种计算△L值相对其深度约定真值的测量不确定度的方法。用标准深度测量装置检验硬度计压痕测量装置的合成标准不确定度按公式(B.7)计算：uL=√u2es+u².+u²HTM…………(B.7)ULRs——深度校准装置(参照标准仪器)的测量不确定度(k=1)(校准证书给出);um,——压痕深度测量装置分辨力引入的测量不确定度[按公式(B.11)计算];压痕深度测量装置检验用的标准仪器(即深度校准装置)的测量不确定度，在其校准证书中给出。可以认为下列各种影响量不会对深度校准装——温度相关性以下给出了硬度计A到K标尺压痕深度测量装置的直接检验的一个示例。将压痕深度测量装置的整个深度测量范围分成5个测量段，在每个测量段上进行3次深度测量，每△L=L-LrsULHTM=sL.i×t………sL,——在主轴第i个测量段测得的深度测量值的标准偏差。0.1505(十0.0005)0“LHTM=sL,×t=2.9×10-⁴×1.32=3.8×10-⁴mm(对于3个读数，取t=1.32)(根据表B.4在0.050mm深度位置上第1次测量的深度值)T分布类别不确定度M1(A～K标尺)1装置的分辨力1扩展测量不确定度，U₂(k=2)公式(B.12)中包含了深度测量偏差的扩展不确定度。在这种情况下，应将硬度计深度测量的最大允许偏差△Lm值(而不是深度测量的偏差△L值)与5.3.5的规定允差进行比较来判定硬度计的深度测量偏差是否符合要求。在表B.6给出的示例中，(A~K)标尺的△Lm.超过了深度测量偏差的最大允表B.6一次深度测量值的最大偏差和深度测量扩展值不确定度的计算(取自表B.4中在0.050mm测量段上的第1次深度测量值)B.2.3压头的检验洛氏金刚石压头由顶端为金刚石球面和圆锥形压头体组成；洛氏球压头由不同直径的碳化钨硬质合金球和与其相配的单独球座组成。压头通常不能在现场进行检验。压头几何形状与第7章的符合性5.4中规定了试验循环每个时段时间的最大允许误差为士0.5s。当使用常规的时间测量装置(秒B.3间接检验——硬度计校准的不确定度B.3.1硬度计误差的不确定度通过使用有证标准物质进行间接检验，能够对硬度计的整体功能进行检查。通过间接检验能够测要计算并报告用硬度计在有证标准物质上测得平均硬度值与有证标准物质标定值的差值或误差b。间接检验旨在检验硬度计的示值误差是否在最大允许误差的限值以内。下面给出了计算硬度计测量有证标准物质的硬度测量值相对于有证标准物质平均硬度真值的示值误差的不确定度的一种方法。此方法通过间接检验得到的硬度计示值误差的测量不确定度按公式(B.13)计算：MHTM=√u²eM+uHceM+u².…………(B.13)UCRM——有证标准物质校准证书给出的标定值校准不确定度引入的测量不确定度分量(k=1);用硬度计C标尺在标准硬度块上进行5次硬度测量，测得的硬度值见表B.7。b=H一Hcex