磁力式硬度計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
1. ASTM E110
最早對便攜式磁力硬度計做出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)是1982年制定的美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM E110--82(2009)《使用便攜式硬度計測試金屬材料洛氏和布氏硬度的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》。
關(guān)于磁力式硬度計，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“硬度計可以通過一個固定件或磁鐵將被測物表面夾緊?！标P(guān)于磁力式液壓布氏硬度計，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“可以采用液壓缸加載試驗力，通過壓力表指示試驗力的大小，液壓缸可以安裝彈簧釋放閥，以控制試驗力的大小。”關(guān)于磁力式洛氏硬度計，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“便攜式洛氏硬度計通常通過螺桿和一個已校準(zhǔn)的彈簧施加試驗力，儀器有兩個指示器，一個指示表通過測量彈簧的位移來指示力的大小，另一個指示表或螺旋測微計用來指示壓痕的深度。按指示表的顯示施加初試驗力，將深度指示器的指針調(diào)到正確位置，然后施加主試驗力，按相反方向轉(zhuǎn)動螺桿直到力指針回到初試驗力點，讀取硬度值，這個值為施加主試驗力前后在初試驗力下壓痕的深度差值。
中國產(chǎn)的磁力式洛氏硬度計其原理和操作與上述規(guī)定完全相同。與美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM E110相對應(yīng)的中國標(biāo)準(zhǔn)是中國冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/T4285-2012，筆者參加了這項標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。
2. 國家計量校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范JJF××××—20××《攜帶式布氏硬度計校準(zhǔn)規(guī)范》
2015年11月。上述校準(zhǔn)規(guī)范通過了審定，目前正在報批中，筆者參加了這項規(guī)范的起草工作。
這項校準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定了便攜式布氏硬度計的分類，對便攜式布氏硬度計的技術(shù)要求以及計量校準(zhǔn)方法。分類中包括了磁力式布氏硬度計。
規(guī)范中規(guī)定了對便攜式布氏硬度計的精度要求，見表1。
表1 硬度計示值最大允許誤差及示值重復(fù)性
硬度計類型 | 硬度范圍/HB | 示值最大允許誤差 | 示值重復(fù)性 |
沖擊式 | (100～400)HBS10/3000 | ±8% | ≤8% |
剪銷式 | |||
錘擊式 | (175～225)HBS5/750 | ||
C型 磁吸式 液壓式 | ≤125HBW | ±5% | ≤5% |
125 | ±4% | ≤4% | |
＞225HBW | ±3% | ≤3% |
鑒于便攜式布氏硬度計主要應(yīng)用于車間現(xiàn)場并且主要是測試工件本體，現(xiàn)場的檢測條件、試件的打磨、操作的方便性以及兼顧其他類型的硬度計等因素，本規(guī)范對精度的要求要低于相關(guān)的臺式硬度計標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.2，事實上國內(nèi)外生產(chǎn)的磁力式硬度計其精度都可以達(dá)到GB/T 231.2的要求。
根據(jù)這項校準(zhǔn)規(guī)范就可以由國家計量部門對便攜式布氏硬度計進(jìn)行計量校準(zhǔn)，并出具計量校準(zhǔn)證書。有了這份證書，儀器就可以在商品貿(mào)易及技術(shù)監(jiān)督中作為各方共同認(rèn)可的檢測手段。
3. 國家計量校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范JJF××××--20××《攜帶式洛氏硬度計校準(zhǔn)規(guī)范》
2015年11月，上述計量校準(zhǔn)規(guī)范通過了審定，目前正在報批中，筆者參加了這項規(guī)范的起草工作。
這項校準(zhǔn)規(guī)范的使用范圍規(guī)定如下：“本規(guī)范適用于壓頭和試驗力符合GB/T230.1要求的攜帶式洛氏硬度計?！?/p>
與便攜式布氏硬度計相同，這項計量校準(zhǔn)規(guī)范也規(guī)定了便攜式洛氏硬度計的分類，對便攜式洛氏硬度計的技術(shù)要求以及計量校準(zhǔn)方法。
國內(nèi)外的磁力式便攜洛氏硬度計，由于其壓頭、試驗力等試驗條件完全符合GB/T230.1的要求，因此也適用于本規(guī)范。
出于與便攜式布氏硬度計校準(zhǔn)規(guī)范相同的考慮，本規(guī)范對便攜式洛氏硬度計的精度要求也低于相關(guān)的臺式硬度計標(biāo)準(zhǔn)GB/T230.2，如表2所示。
表2 硬度計示值最大允許誤差和示值重復(fù)性
硬度標(biāo)尺 | 標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度范圍 | 示值最大允許誤差 | 示值重復(fù)性 |
HRA | （20~88）HRA | ±2 HRA | ≤1.5 HRA |
HRBW | （20~100）HRBW | ±2.5HRBW | ≤2.0 HRBW |
HRC | （20~70）HRC | ±2 HRC | ≤1.5 HRC |
HR15N | （70~91）HR15N | ±2.5 HR15N | ≤2.5 HR15N |
HR30N | （42~80）HR30N | ±2.5 HR30N | ≤2.5 HR30N |
HR45N | （20~70）HR45N | ±2.5 HR45N | ≤2.5 HR45N |
HR15TW | （73~93）HR15TW | ±3.5 HR15TW | ≤3.5 HR15TW |
HR30TW | （43~82）HR30TW | ±3.5 HR30TW | ≤3.5 HR30TW |
HR45TW | （12~72）HR45TW | ±3.5 HR45TW | ≤3.5 HR45TW |
國內(nèi)外的磁力式洛氏硬度計很容易達(dá)到上述精度要求。
4. 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T24523《金屬材料快速（布氏）硬度試驗方法》
這是一項規(guī)定了測深法布氏硬度試驗方法的標(biāo)準(zhǔn)，對應(yīng)的美國標(biāo)準(zhǔn)是ASTM E103-84(2002)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測深法的原理、試驗方法、符號、試樣、試驗報告、硬度計的檢驗與校準(zhǔn)及硬度塊的檢定。國產(chǎn)的PHBR--200型磁力式硬度計所采用的測深法布氏硬度檢測符合這一標(biāo)準(zhǔn)。
由于美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM E103--84(2015)的內(nèi)容做了重要修改，中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T24523--2009也將進(jìn)行修訂，目前已立項，作為起草小組的成員，筆者將參加這項標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。
5. 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T××××--××××《采用便攜式布氏硬度計檢測電站金屬部件技術(shù)導(dǎo)則》
這項標(biāo)準(zhǔn)目前已完成送審稿，正在準(zhǔn)備提交審定，筆者參加了標(biāo)準(zhǔn)的起草工作，標(biāo)準(zhǔn)制定工作計劃于2016年完成。
這項電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用便攜式布氏硬度計測試電站金屬部件硬度的試驗儀器、試驗程序、硬度計的檢驗與校準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的檢定及試驗報告等內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，此項標(biāo)準(zhǔn)適用于使用與國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.2所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗力和壓頭完全相同的便攜式硬度計。國內(nèi)外生產(chǎn)的磁力式布氏硬度計符合這項標(biāo)準(zhǔn)。
這項標(biāo)準(zhǔn)修改采用了美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM E110--84(2014)
6. 機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T××××—××××《金屬材料 便攜式洛氏硬度計的檢驗與校準(zhǔn)》、 JB/T×××《金屬材料 便攜式布氏硬度計的檢驗與校準(zhǔn)》。
上述兩項標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)立項，預(yù)計2016--2017年完成，這兩項標(biāo)準(zhǔn)對便攜式洛氏、布氏硬度計的制造、檢驗與校準(zhǔn)做出了具體規(guī)定，筆者將主持這兩項標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。
目前，關(guān)于以磁力式硬度計為代表的便攜式硬度計的標(biāo)準(zhǔn)制定工作相當(dāng)活躍，預(yù)計1～2年內(nèi)即可完成全部標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，屆時將形成成套的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使便攜式硬度計在制造、使用和校準(zhǔn)方面都有法可依。在許多行業(yè)都可以實現(xiàn)當(dāng)采用里氏硬度計檢測出現(xiàn)爭議時，有一個供需雙方以及監(jiān)督部門都認(rèn)可的最后的檢測手段。