我國(guó)硬度基準(zhǔn)、計(jì)量器具檢定系統(tǒng)
我國(guó)的硬度基準(zhǔn),是基于當(dāng)前我國(guó)計(jì)量科學(xué)技術(shù),在制造技術(shù)條件的保證下,根據(jù)不同硬度檢測(cè)方法的定義制造出的最高精度的標(biāo)準(zhǔn)儀器,以這些標(biāo)準(zhǔn)儀器作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行硬度量值的傳遞,用以統(tǒng)一全國(guó)硬度量值。硬度基準(zhǔn)是保證硬度計(jì)準(zhǔn)確一致的基礎(chǔ)。各種硬度的國(guó)家基準(zhǔn)必須得到國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)總局的批準(zhǔn)后方可執(zhí)行。
目前國(guó)際上對(duì)于常用的硬度檢測(cè),如布氏、洛氏、維氏等有一致的定義,但國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一的硬度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器。在這一點(diǎn)上不同于質(zhì)量、長(zhǎng)度和溫度等。因此,多數(shù)工業(yè)先進(jìn)國(guó)家各有自己的基準(zhǔn),盡管這些基準(zhǔn)都是從統(tǒng)一定義出發(fā)的,由于設(shè)計(jì)和制造技術(shù)等原因,實(shí)際上各國(guó)硬度基準(zhǔn)之間還存在一些微小差別。在20世紀(jì)70年代國(guó)際比對(duì)結(jié)果,洛氏硬度最高約差1到1.5個(gè)單位。追求基準(zhǔn)硬度值最大限度接近國(guó)際統(tǒng)一定義值是很重要的。它一方面反映了一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)及工業(yè)技術(shù)水平,同時(shí),在對(duì)外貿(mào)易、科學(xué)技術(shù)交流等工作中有現(xiàn)實(shí)的意義。
我國(guó)自1962年開(kāi)始就建立起自己的洛氏硬度基準(zhǔn),現(xiàn)在已建立起布氏、維氏(包括小負(fù)荷維氏和顯微維氏)、表面洛氏、肖氏等硬度基準(zhǔn)。
注:關(guān)于硬度檢測(cè)的一系列標(biāo)準(zhǔn)可登錄http://wutemy.cn/support/standard.html閱讀、下載。
一、布氏硬度國(guó)家基準(zhǔn)及檢定系統(tǒng)
國(guó)家計(jì)量科學(xué)研究院早于1965年,就建立起我國(guó)布氏硬度基準(zhǔn)。布氏硬度基準(zhǔn)硬度計(jì)共有兩種,一種為29.42 kN(3000 kgf)布氏硬度基準(zhǔn)機(jī),施加力范圍為10.839 kN(187.5 kfg)~29.42 kN(3000 kfg);另一種為1.839 kN(187.5 kfg)小負(fù)荷布氏硬度基準(zhǔn)機(jī),施加力范圍為153.2 N(15.525 kgf)~1.839 kN(187.5 kgf)。對(duì)29.42 kN布氏基準(zhǔn)機(jī)的檢測(cè)力、鋼球(碳化鎢球)、檢測(cè)條件等引入誤差進(jìn)行嚴(yán)格檢查分析后,現(xiàn)在最大的不確定度δ≤0.5 %。
布氏硬度計(jì)量器具檢定系統(tǒng)見(jiàn)下圖:
布氏硬度計(jì)量器具檢定系統(tǒng)框圖
二、洛氏硬度國(guó)家基準(zhǔn)檢定系統(tǒng)
我國(guó)根據(jù)洛氏硬度定義,設(shè)計(jì)并制造了直接加荷式的高精度的基準(zhǔn)洛氏硬度計(jì)。早于1961年8月就經(jīng)過(guò)了國(guó)家鑒定。當(dāng)時(shí)其綜合誤差δ≤±0.2 HR。
我國(guó)表面洛氏硬度基準(zhǔn)是1965年正式建立和進(jìn)行傳遞的。基準(zhǔn)表面洛氏硬度計(jì)本身的綜合誤差當(dāng)時(shí)δ≤±0.3 HR。
洛氏硬度國(guó)家基準(zhǔn)不確定度δ(3σ)≤0.10 HR。
金屬洛氏硬度計(jì)量器具檢定系統(tǒng)見(jiàn)下圖:
金屬洛氏硬度計(jì)量器具檢定系統(tǒng)框圖
三、維氏硬度國(guó)家基準(zhǔn)及檢定系統(tǒng)
我國(guó)于1965年建立起維氏硬度基準(zhǔn),并即開(kāi)始了傳遞工作。顯微維氏硬度基準(zhǔn)于1979年正式建立。
現(xiàn)有不確定和示值誤差(工作儀器)水平見(jiàn)下圖:
維氏硬度計(jì)量器具檢定系統(tǒng)框圖
四、肖氏硬度國(guó)家基準(zhǔn)及檢定系統(tǒng)
國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)反彈肖氏硬度計(jì)和沖頭組組成。國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的肖氏硬度的量值范圍是5~105 HSD。國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)的不確定度δ=0.9 HSD。肖氏硬度(D標(biāo)尺)計(jì)量器具檢定系統(tǒng)見(jiàn)下圖:
肖氏硬度(D標(biāo)尺)計(jì)量器具檢定系統(tǒng)框圖