2022金屬材料 維氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法

1目 次前 言 I范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1原理 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。符號(hào)和說(shuō)明 2硬度計(jì) 3試樣 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。試驗(yàn)程序 4結(jié)果的不確定度 7試驗(yàn)報(bào)告 7附錄A（規(guī)范性附錄）試樣最小厚度－試驗(yàn)力－硬度關(guān)系 8附錄B（規(guī)范性附錄）在曲面上進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)使用的修正系數(shù)表 10附錄C（資料性附錄）使用者對(duì)硬度計(jì)、對(duì)角線長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)和壓頭的期間核查 14附錄D（資料性附錄）硬度值測(cè)量的不確定度 16附錄E（資料性附錄）維氏硬度測(cè)量的溯源性 23附錄F（資料性附錄）CCM-硬度工作組 26附錄G（資料性附錄）柯勒照明系統(tǒng)的調(diào)整 27附錄H（規(guī)范性附錄）測(cè)定金屬及其他無(wú)機(jī)覆蓋層的維氏硬度 23——第1部分：試驗(yàn)方法——第2部分：硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)——第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定——第4部分：維氏硬度值表PAGEPAGE8金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法范圍本文件規(guī)定了金屬維氏硬度試驗(yàn)的原理、符號(hào)及說(shuō)明、硬度計(jì)、試樣、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)報(bào)告。本文件按三個(gè)試驗(yàn)力范圍規(guī)定了測(cè)定金屬維氏硬度的方法（見(jiàn)表、金屬及其他無(wú)機(jī)覆蓋層本文件也適用。表1試驗(yàn)力范圍試驗(yàn)力范圍，N硬度符號(hào)試驗(yàn)名稱(chēng)F≥49.03≥HV5維氏硬度試驗(yàn)1.961≤F<49.03HV0.2～<HV5小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)0.009807≤F<1.961HV0.001～<HV0.2顯微維氏硬度本文件規(guī)定維氏硬度壓痕對(duì)角線的長(zhǎng)度范圍為0.020mm～1.400mm。對(duì)于壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度小于這個(gè)范圍的,利用本方法測(cè)定維氏硬度會(huì)由于光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的局限和壓頭幾何形狀的不完美導(dǎo)致較大的不確定度。一種周期性檢查的方法被規(guī)定為使用者對(duì)硬度計(jì)的日常檢查。特殊材料或產(chǎn)品的維氏硬度試驗(yàn)應(yīng)在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T4340.2金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第2部分：硬度計(jì)的校驗(yàn)（GB/T4340.2-2012,ISO6507-2:2005,MOD）GB/T4340.3金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第3部分：硬度塊的校準(zhǔn)（GB/T4340.3-2012,ISO6507-3:2005,MOD）GB/T4340.4金屬材料 維氏硬度試驗(yàn)第4部分：硬度值表（GB/T4340.4-2022,ISO6507-4:2018,IDT）GB/T6462金屬和氧化物覆蓋層厚度測(cè)量顯微鏡法（GB/T6462-2005，ISO1463:2003，IDT）JJG151金屬維氏硬度計(jì)檢定規(guī)程術(shù)語(yǔ)和定義本文件沒(méi)有列出術(shù)語(yǔ)和定義。原理圖1試驗(yàn)原理（壓頭的幾何形狀和維氏壓痕）想形狀。注1：合格的金剛石壓頭的頂點(diǎn)與基底的中心對(duì)齊。注2：為便于應(yīng)用，本文件已采納CIPM下的CCM協(xié)會(huì)框架下的CCM-WGH工作組定義的硬度試驗(yàn)參數(shù)。符號(hào)和說(shuō)明符號(hào)及說(shuō)明見(jiàn)表2及圖1。表2符號(hào)和說(shuō)明符 號(hào)說(shuō) 明單位α金剛石壓頭頂部?jī)上鄬?duì)面夾角（136°），見(jiàn)圖1F試驗(yàn)力Nd兩壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度d1和d2的算術(shù)平均值，見(jiàn)圖1mmHV維氏硬度= ）1 試驗(yàn)力（N）g 壓痕表面積（mmn2Fsin1 F 1 2gnd2/2sin gn d2 2 其中α=136°維氏硬度0,1891Fd2注g=9.80665m/s2kgf轉(zhuǎn)換成Nn的實(shí)際平均壓頭角度α。維氏硬度值的表示維氏硬度用HV表示，符號(hào)之前為硬度值，符號(hào)之后按如下順序排列：；b)。。640HV30/20表示在試驗(yàn)力為294.2N下保持20s測(cè)得的維氏硬度值為640。硬度計(jì)硬度計(jì)硬度計(jì)應(yīng)符合和壓頭壓頭應(yīng)是具有正方形基面的金剛石錐體，并符合GB/T4340.2規(guī)定。維氏硬度計(jì)壓痕測(cè)量裝置對(duì)角線長(zhǎng)度測(cè)量裝置應(yīng)符合GB/T4340.2的相應(yīng)要求。放大系統(tǒng)應(yīng)能將對(duì)角線放大到視場(chǎng)的25%到75%之間。很多物鏡在視場(chǎng)邊緣是非線性的。。3表3 測(cè)量系統(tǒng)的分辨率對(duì)角線長(zhǎng)度，dmm測(cè)量系統(tǒng)的分辨率0.020≤d≤0.0800.0004mm0.080≤d≤1.400d的0.5%試樣待測(cè)表面。制備試樣時(shí)應(yīng)采取措施，使諸如由于發(fā)熱或冷加工等因素對(duì)試樣表面硬度的影響減至最小。/試樣厚度1.5硬質(zhì)合金的試樣厚度應(yīng)不小于1mm。1/（01d。曲面上的試驗(yàn)對(duì)于在曲面試樣上試驗(yàn)的結(jié)果，應(yīng)使用附錄B的表B.1～B.6進(jìn)行修正。不穩(wěn)試樣的支撐對(duì)于小截面或外形不規(guī)則的試樣，可將試樣鑲嵌或使用專(zhuān)用支撐進(jìn)行試驗(yàn)。金屬及其他無(wú)機(jī)覆蓋層當(dāng)測(cè)定金屬及其他無(wú)機(jī)覆蓋層的維氏硬度時(shí)，附錄H給出了附加的步驟和要求。試驗(yàn)程序試驗(yàn)溫度試驗(yàn)通常在室溫10℃～35℃范圍內(nèi)進(jìn)行。如果不在此溫度范圍內(nèi)試驗(yàn)，應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。指定條件下的試驗(yàn)應(yīng)在23℃±5℃下進(jìn)行。應(yīng)選用表4中給出的試驗(yàn)力進(jìn)行試驗(yàn)。其他大于980.7N(但不小于0.009807N)的試驗(yàn)力也可使用。試驗(yàn)力的選擇應(yīng)使產(chǎn)生的壓痕的對(duì)角線長(zhǎng)度不小于0.020mm。242。表4典型的試驗(yàn)力維氏硬度試驗(yàn)小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)顯微維氏硬度試驗(yàn)硬度符號(hào)試驗(yàn)力，N硬度符號(hào)試驗(yàn)力，N硬度符號(hào)試驗(yàn)力，N————HV0.0010.009807————HV0.0020.01961————HV0.0030.02942————HV0.0050.04903HV549.03HV0.21.961HV0.010.09807HV1098.07HV0.32.942HV0.0150.1471HV20196.1HV0.54.903HV0.020.1961HV30294.2HV19.807HV0.0250.2452HV50490.3HV219.61HV0.050.4903HV100a980.7HV329.42HV0.10.9807a：維氏硬度試驗(yàn)可使用大于980.7N的試驗(yàn)力。期間核查附錄C定義的期間核查應(yīng)在每個(gè)試驗(yàn)力使用之前每周之內(nèi)進(jìn)行，推薦在每天使用前進(jìn)行。只要試驗(yàn)力發(fā)生了變化就推薦進(jìn)行期間核查。硬度計(jì)的壓頭發(fā)生了變化也應(yīng)進(jìn)行期間核查。試樣的支撐和取向試樣應(yīng)穩(wěn)固地放置于剛性支承臺(tái)上以保證試驗(yàn)中試樣不發(fā)生位移。試樣支承面應(yīng)清潔且無(wú)其他污物（氧化皮、油脂、灰塵等。對(duì)于各向異性材料，例如那些經(jīng)過(guò)嚴(yán)重冷加工的材料，壓痕的對(duì)角線長(zhǎng)度可能會(huì)不同。因此應(yīng)45o試樣表面的聚焦對(duì)角線長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)的顯微鏡應(yīng)能聚焦在試樣表面，試驗(yàn)位置能被觀測(cè)到。注：有些硬度計(jì)不要求顯微鏡聚焦在試樣表面。試驗(yàn)力的施加5使壓頭與試樣表面接觸，垂直于試驗(yàn)表面施加試驗(yàn)力，加力過(guò)程中不應(yīng)有沖擊和振動(dòng)，直至將試驗(yàn)力施加至規(guī)定值。從加力開(kāi)始至全部試驗(yàn)力施加完畢的時(shí)間應(yīng)為71s55171s7s50.2mm/s0.070mm/s。141見(jiàn)的變化。在整個(gè)試驗(yàn)期間，硬度計(jì)應(yīng)避免受到?jīng)_擊和震動(dòng)。圖2給出了相鄰壓痕的最小距離和任一壓痕距離試樣邊緣的最小距離。任一壓痕中心到試樣邊緣的距離，對(duì)于鋼、銅及銅合金至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的2.5倍；對(duì)于輕金屬、鉛、錫及其合金至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的3倍。兩相鄰壓痕中心之間的距離，對(duì)于鋼、銅及銅合金至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的3倍；對(duì)于輕金屬、6標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：試樣邊緣鋼、銅和銅合金輕金屬，鉛、錫和鉛錫合金壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的測(cè)量

圖2維氏壓痕的最小間距應(yīng)測(cè)量壓痕對(duì)角線的長(zhǎng)度，用兩個(gè)對(duì)角線長(zhǎng)度的算術(shù)平均值計(jì)算維氏硬度。對(duì)于所有試驗(yàn)，壓痕的周邊在顯微鏡的視場(chǎng)里應(yīng)被清晰地觀測(cè)到。放大系統(tǒng)應(yīng)能將對(duì)角線放大到視場(chǎng)的25%到75%之間，見(jiàn)6.3。10.001mm。注2：附錄G給出了柯樂(lè)照明系統(tǒng)用于調(diào)整光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的技術(shù)。對(duì)于平面試樣，壓痕對(duì)角線的長(zhǎng)度相差不應(yīng)超過(guò)5%。如果壓痕對(duì)角線的長(zhǎng)度相差超過(guò)5%，應(yīng)在報(bào)告中注明。本文件不適用于對(duì)角線長(zhǎng)度小于0.02mm的壓痕。對(duì)于較小壓痕尺寸的硬度測(cè)量可參照GB/T21838.1、GB/T21838.2和GB/T21838.3。維氏硬度值的計(jì)算2GB/T4340.4給出的硬度換算表。對(duì)于曲面試B的修正因子進(jìn)行修正。結(jié)果的不確定度一個(gè)完整的不確定度應(yīng)當(dāng)依照測(cè)量不確定度表示指南進(jìn)行評(píng)估。不受各不確定度分項(xiàng)種類(lèi)的影響，對(duì)于硬度試驗(yàn)，有兩種可行的方法測(cè)定不確定度?；谠谥苯有?zhǔn)中對(duì)所有出現(xiàn)的相關(guān)不確定度分項(xiàng)的評(píng)估?；谟脴?biāo)準(zhǔn)硬度塊進(jìn)行間接校準(zhǔn)（CRM，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)D。以上方法不可能測(cè)定所有的不確定度分項(xiàng)。在這種情況下，可以用A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度對(duì)試樣壓痕的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行估計(jì)。A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度和B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成時(shí)，不確定度分項(xiàng)不能重復(fù)計(jì)入。試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)至少包括以下信息，除非雙方另有規(guī)定；a）本文件編號(hào)；與試樣標(biāo)識(shí)相關(guān)的全部信息；試驗(yàn)日期；d）按照5.2格式給出的試驗(yàn)結(jié)果；如果需要曲率修正的，試樣表面的曲率；不在本文件規(guī)定之內(nèi)的各種操作；影響試驗(yàn)結(jié)果的各種細(xì)節(jié)；如果試驗(yàn)溫度不在8.1規(guī)定范圍時(shí)，應(yīng)注明試驗(yàn)溫度；i）與另一種硬度標(biāo)尺換算時(shí)，換算的基礎(chǔ)和方法。過(guò)對(duì)（G/T3332。注：僅在試驗(yàn)力相同的情況下，才可以對(duì)硬度值作精確比較。附錄A（規(guī)范性附錄）試樣最小厚度－試驗(yàn)力－硬度關(guān)系如圖A.1所示。標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：X—試樣厚度，mmY—硬度值，HV圖A.1 試樣最小厚度－試驗(yàn)力－硬度關(guān)系圖（HV0.2～HV100）A.2用于確定試樣最小厚度，本圖按試樣最小厚度為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的1.5倍設(shè)計(jì)。將右邊標(biāo)標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：a—硬度值，HVb最小厚度，mmcd硬度符號(hào)，HVe—試驗(yàn)力，N圖A.2試樣最小厚度圖(HV0.01～HV100)９PAGEPAGE10附錄B（規(guī)范性附錄）在曲面上進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)使用的修正系數(shù)表球面表B.1和表B.2給出了在球面上進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的修正系數(shù)。修正系數(shù)根據(jù)壓痕對(duì)角線d的平均值與球直徑D的比率列表。示例：凸面 D＝10mm試驗(yàn)力 F＝98.07N壓痕對(duì)角線平均值 d＝0.150mmd0.15010

0.015維氏硬度0.1891

98.0712

用表B.1通過(guò)內(nèi)插法求得修正系數(shù)＝0.983球體硬度=8240.983=810HV10表B.1凸球面d/D修正系數(shù)d/D修正系數(shù)0.0040.9950.0860.9200.0090.9900.0930.9150.0130.9850.1000.9100.0180.9800.1070.9050.0230.9750.1140.9000.0280.9700.1220.8950.0330.9650.1300.8900.0380.9600.1390.8850.0430.9550.1470.8800.0490.9500.1560.8750.0550.9450.1650.8700.0610.9400.1750.8650.0670.9350.1850.8600.0730.9300.1950.8550.0790.9250.2060.850表B.2凹球面d/D修正系數(shù)d/D修正系數(shù)0.0041.0050.0571.0800.0081.0100.0601.0850.0121.0150.0631.0900.0161.0200.0661.0950.0201.0250.0691.1000.0241.0300.0711.1050.0281.0350.0741.1100.0311.0400.0771.1150.0351.0450.0791.1200.0381.0500.0821.1250.0411.0550.0841.1300.0451.0600.0871.1350.0481.0650.0891.1400.0511.0700.0911.1450.0541.0750.0941.150圓柱面表B.3～表B.6給出了在圓柱表面上進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的修正系數(shù)。修正系數(shù)根據(jù)壓痕對(duì)角線d的平均值與圓柱直徑D的比率列表。示例：凹面圓柱，壓痕－對(duì)角線平行于軸線 D＝5mm試驗(yàn)力 F＝294.2N壓痕對(duì)角線平均值 d＝0.415mmd0.4155

0.083維氏硬度0.1891

294.2 2 2

323HV30用表B.6中得出修正系數(shù)＝1.075柱面硬度=3231.075=347HV30表B.3凸圓柱面（一對(duì)角線與圓柱軸線呈45°）d/D修正系數(shù)d/D修正系數(shù)0.0090.9950.1090.9400.0170.9900.1190.9350.0260.9850.1290.9300.0350.9800.1390.9250.0440.9750.1490.9200.0530.9700.1590.9150.0620.9650.1690.9100.0710.9600.1790.9050.0810.9550.1890.9000.0900.9500.2000.8950.1000.945表B.4凹圓柱面（一對(duì)角線與圓柱軸線呈45°）d/D修正系數(shù)d/D修正系數(shù)0.0091.0050.1271.0800.0171.0100.1341.0850.0251.0150.1411.0900.0341.0200.1481.0950.0421.0250.1551.1000.0501.0300.1621.1050.0581.0350.1691.1100.0661.0400.1761.1150.0741.0450.1831.1200.0821.0500.1891.1250.0891.0550.1961.1300.0971.0600.2031.1350.1041.0650.2091.1400.1121.0700.2161.1450.1191.0750.2221.150表B.5凸圓柱面（一對(duì)角線平行與圓柱軸線）d/D修正系數(shù)d/D修正系數(shù)0.0090.9950.0850.9650.0190.9900.1040.9600.0290.9850.1260.9550.0410.9800.1530.9500.0540.9750.1890.9450.0680.9700.2430.940表B.6凹圓柱面（一對(duì)角線平行與圓柱軸線）d/D修正系數(shù)d/D修正系數(shù)0.0081.0050.0871.0800.0161.0100.0901.0850.0231.1050.0931.0900.0301.0200.0971.0950.0361.0250.1001.1000.0421.0300.1031.1050.0481.0350.1051.1100.0531.0400.1081.1150.0581.0450.1111.1200.0631.0500.1131.1250.0671.0550.1161.1300.0711.0600.1181.1350.0761.0650.1201.1400.0791.0700.1231.1450.0831.0750.1251.150１３PAGEPAGE14附錄C（資料性附錄）使用者對(duì)硬度計(jì)、對(duì)角線長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)和壓頭的期間核查期間核查用于期間核查的壓頭應(yīng)與試驗(yàn)所用壓頭相同。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇在合適的標(biāo)尺下按照GB/T4340.3校準(zhǔn)并與所使用硬度水平相近的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊。在進(jìn)行期間核查之前，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上選擇一個(gè)參考?jí)汉?，?duì)壓痕對(duì)角線測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行間接校0.001mm或壓痕長(zhǎng)度的1.25%。如果對(duì)角線長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)的間接校準(zhǔn)值沒(méi)有滿(mǎn)足上述要求，需要對(duì)參考?jí)汉墼僮鲆淮螠y(cè)量。GB/T4340.2進(jìn)行直接和間接校準(zhǔn)。在標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上至少要對(duì)兩個(gè)壓痕進(jìn)行測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上的壓痕應(yīng)均勻分布。如果測(cè)量的兩個(gè)壓痕的最大正、負(fù)偏差都沒(méi)有超過(guò)表C.1給出的極限值，brel，硬度計(jì)就被認(rèn)為是滿(mǎn)意的。偏差百分比,brel，按照公式C.1進(jìn)行計(jì)算：b100

HHCRM

(C.1)HrelHCRM式中：H是硬度測(cè)量值；HCRM是標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的有證值。如果不滿(mǎn)足表C.1，驗(yàn)證壓頭和試驗(yàn)機(jī)是否處于良好的工作狀態(tài)，并重復(fù)上述期間核查。如果期間核查繼續(xù)失敗，應(yīng)按照GB/T4340.2進(jìn)行間接校準(zhǔn)。期間核查的記錄宜保持一段時(shí)間，用于測(cè)量再現(xiàn)性和監(jiān)測(cè)硬度計(jì)的波動(dòng)。表C.1 HV最大允許偏差百分比對(duì)角線平均長(zhǎng)度，dmm硬度計(jì)Vl±%HV0.02d0.140.21/d1.50.14d1.4003注：本文件中規(guī)定的硬度計(jì)性能標(biāo)準(zhǔn)已在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)制定和完善。在確定硬度計(jì)需要滿(mǎn)足的特定公差時(shí)，與測(cè)量設(shè)備和/或參考標(biāo)準(zhǔn)的使用相關(guān)的不確定度已包含在該公差中，因此，通過(guò)測(cè)量不確定度降低公差等方式對(duì)該不確定度進(jìn)行任何進(jìn)一步的容差是不合適的。這適用于對(duì)機(jī)器進(jìn)行定期檢驗(yàn)時(shí)進(jìn)行的所有測(cè)量。壓頭檢查經(jīng)驗(yàn)表明，許多最初令人滿(mǎn)意的壓頭在使用相對(duì)較短的時(shí)間后可能會(huì)出現(xiàn)缺陷。這是由于表面上的小裂紋、凹坑或其他缺陷造成的。如果及時(shí)檢測(cè)到此類(lèi)故障，可通過(guò)重新研磨修復(fù)許多壓頭。否則，表面上的任何小缺陷都會(huì)迅速惡化，使壓頭無(wú)法使用?！刻焓褂糜捕扔?jì)時(shí)，應(yīng)通過(guò)目視檢查參考試塊上壓痕的形狀來(lái)監(jiān)測(cè)壓頭的狀況；—當(dāng)壓頭顯示缺陷時(shí)，壓頭的驗(yàn)證不再有效；—重新研磨或以其他方式修復(fù)的壓頭應(yīng)滿(mǎn)足GB/T4340.2的所有要求。GB/T4340.1—202×附錄D（資料性附錄）硬度值測(cè)量的不確定度一般要求（例如用本附錄中給出的確定不確定度的方法僅考慮與硬度試驗(yàn)機(jī)相對(duì)于硬度參考試塊（CRM）（間接驗(yàn)證。E顯示了定義和傳播硬度標(biāo)尺所需的計(jì)量鏈的四級(jí)結(jié)構(gòu)。該鏈從國(guó)際層面開(kāi)始，使用各種硬一般程序S計(jì)算表D.1,U,由uH乘以覆蓋系數(shù)k=2得出。表D.1包含所有符號(hào)及其名稱(chēng)。硬度試驗(yàn)機(jī)（也稱(chēng)為“誤差”）的偏差b，其來(lái)源于：在硬度試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)期間（見(jiàn)GB/T4340.2），該試塊中五個(gè)壓痕的平均硬度值可通過(guò)不同方式給出了兩種確定硬度測(cè)量不確定度的方法:方法M1以?xún)煞N不同的方式解釋硬度計(jì)的系統(tǒng)偏差。在一種方法中，系統(tǒng)偏差的不確定性貢獻(xiàn)M2有關(guān)計(jì)算硬度不確定度的其他信息，請(qǐng)參見(jiàn)參考文獻(xiàn)[9]和[10]。注1：這種不確定度方法不考慮機(jī)器性能在最后一次校準(zhǔn)后可能出現(xiàn)的任何漂移，因?yàn)樗僭O(shè)任何此類(lèi)變化的幅度都是微不足道的。因此，大多數(shù)分析可在機(jī)器校準(zhǔn)后立即進(jìn)行，并將結(jié)果包含在機(jī)器校準(zhǔn)證書(shū)中。注2：在本附錄中，“CRM”代表“認(rèn)證參考材料”。在硬度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相當(dāng)于硬度參考試塊，即具有認(rèn)證值和相關(guān)不確定度的材料。計(jì)算不確定度的程序：硬度測(cè)量值有偏差的程序（M1）D.1M1程序。硬度試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量偏差，b，可以預(yù)期是一種系統(tǒng)效JCGM100:2008[9]M1的基礎(chǔ)。使用該方法的結(jié)果是，所有測(cè)定的硬度值，xbUbD.1UM1的程序。根據(jù)公式（D.1）計(jì)算單個(gè)硬度測(cè)量，x，的合成擴(kuò)展測(cè)量不確定度：u22uu22u2u2HHTM

(D.1)式中：uH 是由于硬度試驗(yàn)機(jī)缺乏測(cè)量重復(fù)性而導(dǎo)致測(cè)量不確定度的一個(gè)因素;ums是硬度試驗(yàn)機(jī)分辨率對(duì)測(cè)量不確定度的貢獻(xiàn)。應(yīng)考慮長(zhǎng)度測(cè)量指示儀器的分辨率和測(cè)量顯微鏡的光學(xué)分辨率。在大多數(shù)情況下，測(cè)量系統(tǒng)的整體分辨率應(yīng)在uH的計(jì)算中包含兩次，因?yàn)閷?duì)角線兩端的位置是獨(dú)立的；uHTMb,該值作為GT430.2D.2定義：u2CRM u2CRM u22u2ms

(D.2)式中：uCRM k1的校準(zhǔn)證書(shū)，CRM認(rèn)證值的校準(zhǔn)不確定度對(duì)測(cè)量不確定度的貢獻(xiàn)；uHCRM CRM的硬度不均勻性而對(duì)測(cè)量不確定度的貢獻(xiàn)，計(jì)算為CRM時(shí)硬度測(cè)量平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差；ums CRM時(shí)硬度試驗(yàn)機(jī)的分辨率對(duì)測(cè)量不確定度的貢獻(xiàn)。測(cè)量結(jié)果可通過(guò)兩種方式報(bào)告：— Xcorr,x,（D.3）,b,:XxbUM1

(D.3)— Xucorr,,x,未針對(duì)測(cè)量偏差b,U,（D.4）XrxUM1b

(D.4)當(dāng)使用方法M1時(shí)，也可以適當(dāng)?shù)卦谂c所用b值相關(guān)的RSS項(xiàng)中包括額外的不確定度貢獻(xiàn)。尤其是當(dāng)）b相關(guān)的不確定性。無(wú)偏差的程序（方法M2）M1M2M2GB/T4340.2通bUHTM，而不僅僅是偏差值,b,（見(jiàn)GT434.2。在方法2中，最大允許偏差bE（允許機(jī)器讀數(shù)與參考試塊值不同的正GT430.2表5,uED.1解U的程序。根據(jù)公式（D.5）計(jì)算未來(lái)單個(gè)硬度測(cè)量的組合擴(kuò)展測(cè)量不確定度：u22uu22u2u2HE

(D.5)式中：uH 是由于硬度試驗(yàn)機(jī)缺乏測(cè)量重復(fù)性而導(dǎo)致的測(cè)量不確定度；ums的計(jì)算中包含兩次；uE 是由于最大允許誤差對(duì)測(cè)量不確定度的貢獻(xiàn)，u

EbE

/3（矩形分布

為GB/T4340.2中規(guī)定的最大允許偏差，根據(jù)公式（D.6）計(jì)算測(cè)量值：XxUM2

(D.6)測(cè)量結(jié)果的表達(dá)示例：硬度試驗(yàn)機(jī)對(duì)試樣進(jìn)行單一維氏硬度測(cè)量x。單一硬度測(cè)量值,x:x=410HV30對(duì)角線長(zhǎng)度,d:d=0.3684mm長(zhǎng)度對(duì)角線測(cè)量系統(tǒng)的分辨率根據(jù)公式（D.7）計(jì)算：2OR IR2OR IR2

(D.7)δms=0,00051mm式中：δOR 是顯微鏡物鏡的光學(xué)分辨率（0.0005mm）;δIR 是測(cè)量系統(tǒng)顯示指示器的分辨率（0.0001mm）。試驗(yàn)機(jī)的最后一次間接驗(yàn)證使用HCRM401,6HV30

的CRM,報(bào)告的不確定度UCRM為5.0HV30確bCRMCRM的試樣硬度最接近。硬度試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量偏差bb1.62HV30硬度試驗(yàn)機(jī)測(cè)量偏差的不確定度,UHTM:UHTM=5.14HV30CRMHV30。為了減少塊體不均勻性的影響，五次測(cè)量按照間距要求相鄰進(jìn)行。五次測(cè)量值,Hi:405.5HV30;399.0HV30;400.9HV30;403.4HV30;397.5HV30測(cè)量平均值,H:H401,3HV30測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,

SH:SH3,2HV30GB/T4340.2sHCRM不均勻性。對(duì)于這個(gè)例子,bUHTM1,625,146,76HV30及bE=3%的410HV30=12.3HV30.bUHTMbEM1或方法M2。PAGEPAGE21表D.1—根據(jù)方法M1和M2測(cè)定擴(kuò)展不確定度方法步驟不確定度來(lái)源符號(hào)公式文獻(xiàn)/證書(shū)示例1M1,M2測(cè)量結(jié)果xx=410HV302M1來(lái)源于間接驗(yàn)證硬度試驗(yàn)機(jī)偏差值b和測(cè)量結(jié)果偏差的不確定度UHTMbUHTMuHTMu UHTM 2bHTMHCRM401,6HV30的CRM的間接校準(zhǔn)證書(shū)(見(jiàn)注1)b=1,62HV30HTM=514HV30u 5,142,57HV30HTM 23M2偏差b的最大允許偏差EE來(lái)源于GB/T4340.2的表5bE=3%b341012,3HV30E 1004M2由偏差的最大允許誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度EuEbE 3矩形分布u12,37,10HV30E 35M1,M2重復(fù)性測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差H1 n 2sH HiHn1i1由實(shí)驗(yàn)室對(duì)與試驗(yàn)樣品硬度接近的CRM進(jìn)行的五次測(cè)量(見(jiàn)注2)sH=3,2HV306M1,M2由于缺乏重復(fù)性而產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度HuHtsHt=1.14當(dāng)n=5(見(jiàn)JCGM100:2008[9])uH1,143,23,69HV307M1,M2硬度值指示顯示器分辨率引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度msu 2xms d 2δms=0,00051mmx=410HV30d=0,3684mm(見(jiàn)注3)u 2410,00,000510,33HV30ms 0,3684 238M1擴(kuò)展不確定度的測(cè)定UM1UM1ku22u2u2H ms HTM步驟2,6和7k=2UM123,69220,3322,572UM1=9.04HV309M1測(cè)量結(jié)果與修正硬度XcorrXcorrxbUM1步驟1,2和8x=410HV30Xcorr4089HV3010M1帶修正不確定度的測(cè)量結(jié)果XucorrXucorrxUM1b步驟1,2和8x=410HV30Xucorr41011HV3011M2擴(kuò)展不確定度的測(cè)定UM2UM2ku22u2u2H E步驟4,6和7k=2UM223,69220,3327,102UM2=16,0HV3012M2測(cè)量結(jié)果XXxUM2步驟1和11x=410HV30X41016HV30注1如果0,8bE<b<1,0bE,應(yīng)考慮CRM和樣品之間硬度值的關(guān)系。2GB/T4340.2sHCRM不均勻性。如果要報(bào)告一個(gè)試樣上多次硬度測(cè)量5sHn6tn次測(cè)量（uHtsH/n）。計(jì)算出的不確定度分量，uH，也將解釋測(cè)試樣本的不均勻性。注3靈敏度系數(shù)?2x/d：?x/?d用于將對(duì)角線長(zhǎng)度（mm）的不確定度轉(zhuǎn)換為HV的不確定度。PAGEPAGE23附錄E（資料性附錄）維氏硬度測(cè)量的溯源性溯源性定義維氏硬度測(cè)量的可追溯性路徑與許多其他測(cè)量參量（如長(zhǎng)度或溫度）不同。這主要是因?yàn)榘ňS氏硬度在內(nèi)的硬度測(cè)量是按照規(guī)定的試驗(yàn)程序進(jìn)行的，使用試驗(yàn)機(jī)在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行多次測(cè)量，如力、長(zhǎng)度、時(shí)間。每個(gè)測(cè)量值以及其他測(cè)試參數(shù)都會(huì)影響硬度結(jié)果。國(guó)際計(jì)量詞匯表（VIM3）將計(jì)量溯源性定義為：計(jì)量溯源性—測(cè)量結(jié)果的屬性，通過(guò)記錄在案的未中斷校準(zhǔn)鏈，結(jié)果可以與參考值相關(guān)，每個(gè)校準(zhǔn)鏈都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不確定度，VIM3，2012。校準(zhǔn)鏈GB/T4340.2GB/T4340.3當(dāng)考慮“不間斷校準(zhǔn)鏈”為試驗(yàn)機(jī)提供測(cè)量可追溯性時(shí)，很明顯，這可以通過(guò)直接驗(yàn)證或間接驗(yàn)證路徑實(shí)現(xiàn)。直接驗(yàn)證要求規(guī)定了試驗(yàn)機(jī)單個(gè)部件的測(cè)量值，其中每個(gè)測(cè)量值的可追溯性通過(guò)校準(zhǔn)鏈達(dá)到國(guó)際單位制SNM）E.1E.1（）（國(guó)家級(jí)一次標(biāo)準(zhǔn)機(jī)校準(zhǔn)一次參考試塊，然后用于校準(zhǔn)（校準(zhǔn)級(jí)）校準(zhǔn)機(jī)。該機(jī)器校準(zhǔn)最終用于校準(zhǔn)（用戶(hù)級(jí)）試驗(yàn)機(jī)的參考試塊。維氏硬度基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)可追溯性的另一個(gè)要求是引用可追溯性。維氏硬度不是材料的基本特性，而是取決于規(guī)定試驗(yàn)方法的序數(shù)。理想情況下，維氏硬度測(cè)量的最終參考應(yīng)為該方法的國(guó)際公認(rèn)定義，包括所有試驗(yàn)參數(shù)的值。然后，硬度可追溯性將通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)該定義，該實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確性將反映在實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量不MM-GH見(jiàn)附錄F）NIMs實(shí)現(xiàn)。目前，CCM-WGH尚未制定維氏硬度標(biāo)度的定義NMINMI沒(méi)有針對(duì)某些維氏標(biāo)尺校準(zhǔn)參考試塊，一個(gè)國(guó)家內(nèi)的最高參考可能是校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)維氏標(biāo)尺的定義。國(guó)際比對(duì)國(guó)際定義國(guó)際比對(duì)國(guó)際定義SI基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)設(shè)備元件基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊校準(zhǔn)用硬度計(jì)設(shè)備元件標(biāo)準(zhǔn)硬度塊硬度計(jì)設(shè)備元件可靠的硬度值國(guó)家基準(zhǔn)校準(zhǔn)水平用戶(hù)水平硬度試驗(yàn)直接校準(zhǔn) 間接校準(zhǔn)E.1（即國(guó)家，校準(zhǔn)和用戶(hù)（國(guó)家級(jí)校準(zhǔn)用硬度計(jì)（校準(zhǔn)級(jí)，校準(zhǔn)用硬度計(jì)用于校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)硬度塊，標(biāo)準(zhǔn)硬度塊用于校準(zhǔn)硬度計(jì)（用戶(hù)級(jí)。圖E.1校準(zhǔn)鏈實(shí)際問(wèn)題E.1（左側(cè)和右側(cè)）所示的校準(zhǔn)鏈的兩條可追溯路徑中的任何一條在理論上都可以提供對(duì)適當(dāng)E.1右側(cè)給出的直接驗(yàn)證路徑，很難識(shí)別、測(cè)量并在必要時(shí)糾正可能影響測(cè)量硬度值的所有參數(shù)。即使機(jī)器通過(guò)了直接驗(yàn)證，如果一個(gè)或多個(gè)不受控或未識(shí)別的參數(shù)產(chǎn)生重大影響，也無(wú)法確保可追溯性。這種情況經(jīng)常發(fā)生，并且在校準(zhǔn)層次結(jié)構(gòu)的較低級(jí)別上變得更為嚴(yán)重。E.1左側(cè)所示的間接驗(yàn)證校準(zhǔn)鏈也需要考慮實(shí)際問(wèn)題。使用具有多個(gè)部件的試驗(yàn)機(jī)（每個(gè)部件在硬度試驗(yàn)期間進(jìn)行測(cè)量）的一個(gè)后果是，一個(gè)部件的測(cè)量誤差可以通過(guò)不同部件的測(cè)量誤差進(jìn)行補(bǔ)償或抵消。這可能導(dǎo)致在間接驗(yàn)證期間對(duì)特定硬度水平和試塊材料進(jìn)行準(zhǔn)確的硬度測(cè)量；然而，在測(cè)試其他硬度等級(jí)或材料時(shí)，測(cè)量誤差可能會(huì)增加。如果單個(gè)機(jī)器部件中的錯(cuò)誤很?chē)?yán)重，則可能無(wú)法再次確保可追溯性。維氏硬度測(cè)量的溯源性總則上述問(wèn)題表明，為了實(shí)現(xiàn)維氏硬度測(cè)量的可追溯性，通常需要采用兩種類(lèi)型的可追溯路徑。然而，如果對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行仔細(xì)檢查和評(píng)估，則僅基于這兩條路徑中的一條即可實(shí)現(xiàn)可追溯性。例如，在主要維氏硬度標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的可追溯性通過(guò)NMINMI的國(guó)際比對(duì)得到確認(rèn)，因此可以通過(guò)該路徑進(jìn)行追溯。相比之下，幾十年的維氏硬度測(cè)量經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于校準(zhǔn)層次結(jié)構(gòu)中的較低級(jí)別，主要基于間接驗(yàn)證校準(zhǔn)鏈獲得可追溯性和確定測(cè)量不確定度是最實(shí)際的；然而，單獨(dú)機(jī)器部件數(shù)量值的適當(dāng)可追溯性也很重要。這種可追溯性方案已被證明適用于工業(yè)維氏硬度測(cè)量。校準(zhǔn)水平可追溯性NMINMI對(duì)維氏硬度計(jì)CCM-WGHCCM-WGHNMINMI未提供校準(zhǔn)參考試塊或與校準(zhǔn)實(shí)NMI的參考試塊不可行，那么，聲稱(chēng)可追溯性的參考可能需要校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)非慣性試驗(yàn)方法實(shí)現(xiàn)維氏標(biāo)尺定義，如本標(biāo)準(zhǔn)定義的方法。在這種情況下，校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量可追溯性可通過(guò)使用一致的對(duì)比試塊標(biāo)準(zhǔn)的間接驗(yàn)證路徑或通過(guò)內(nèi)部比對(duì)確認(rèn)的直接驗(yàn)證路徑實(shí)現(xiàn)。用戶(hù)級(jí)可追溯性測(cè)量可追溯性最好通過(guò)間接驗(yàn)證校準(zhǔn)鏈獲得，使用校準(zhǔn)級(jí)或國(guó)家級(jí)校準(zhǔn)的參考試塊。與校準(zhǔn)水平可追溯性一樣，這是最實(shí)用的途徑，也應(yīng)用于測(cè)量不確定度的確定。硬度計(jì)的部件也需要定期進(jìn)行直接檢驗(yàn)，以確保偏移誤差不顯著。然而，典型的工業(yè)實(shí)踐是僅在制造或維修硬度計(jì)時(shí)進(jìn)行這些測(cè)量，這是本文件的最低要求。注：用于本附錄的下列術(shù)語(yǔ)參照VIM3：—校準(zhǔn)；—校準(zhǔn)層次；—計(jì)量溯源；—計(jì)量溯源鏈；—序數(shù)；—驗(yàn)證。附錄F（資料性附錄）CCM-硬度工作組199988KozoIizkaSI在工業(yè)和其他領(lǐng)域要求NMI（KCDMRACCCCMWGH。CCM-WGHNMIISO/TC164/SC3CCM-WGH試的參數(shù)用具體值定義，而不是由本測(cè)試方法規(guī)定的可接受極限范圍。適用時(shí)，該測(cè)試方法采用CCM-WGHCCM-WGH定義已經(jīng)發(fā)布在/上。附錄G總則

（資料性附錄）柯勒將平面拋光試樣的表面聚焦至臨界銳度。將光源置于中心。將磁場(chǎng)和光圈模片居中對(duì)齊。打開(kāi)場(chǎng)光闌，使其從視場(chǎng)中消失。的開(kāi)口，因?yàn)榉直媛蕰?huì)降低，衍射現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)量。如果光線太強(qiáng)，眼睛不舒服，可以使用合適的中性密度過(guò)濾器或變阻器控制來(lái)降低強(qiáng)度。附錄H總則

（規(guī)范性附錄）測(cè)定金屬及其他無(wú)機(jī)覆蓋層的維氏硬度本附錄規(guī)定了應(yīng)用本文件測(cè)定金屬及其他無(wú)機(jī)覆蓋層維氏硬度時(shí)的附加程序和要求。除非本附錄另有規(guī)定，否則應(yīng)遵守本文件的要求。9.807N的情況，例如鋁上的電沉積涂層、自催化涂層、噴涂涂層和陽(yáng)極涂層。它適用于垂直于涂層表面的測(cè)量和橫截面的測(cè)量，前提是涂層的特性（平滑度、厚度等）允許準(zhǔn)確讀取壓痕對(duì)角線。0.020mm的壓痕對(duì)角線。本文件不適用于垂直于涂層表面進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)0.030mm0.100mmGB/T2183814（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[6]和可以對(duì)需要較小壓痕尺寸的涂層進(jìn)行硬度測(cè)量。GB/T9790微硬度試驗(yàn)。注2：對(duì)于涂層的硬度測(cè)量，通常使用維氏顯微硬度范圍內(nèi)的試驗(yàn)力。然而，由于選擇盡可能的最大試驗(yàn)力，也可使用小力值維氏硬度試驗(yàn)范圍和維氏硬度試驗(yàn)范圍的試驗(yàn)力。試樣表面粗糙度如果試樣表面粗糙，則不可能準(zhǔn)確地測(cè)量出壓痕對(duì)角線的長(zhǎng)度，因此一般都在試樣的橫截面上測(cè)GB/T6462。由于噴涂金屬涂層的表面粗糙度，此類(lèi)涂層的顯微壓痕測(cè)量通常應(yīng)在橫截面上進(jìn)行。如果試樣表面經(jīng)見(jiàn)H.4加工硬化的涂層總是會(huì)在一定程度上受到金相試樣制備技術(shù)的影響，因此應(yīng)注意將這種影響降至最低。Ra0.3μmRa5%Ra值等于或大5%Ra（見(jiàn)H.4。覆蓋層厚度的測(cè)量在進(jìn)行硬度試驗(yàn)之前，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)姆椒y(cè)量覆蓋層的厚度，例如GB/T6462中描述的顯微鏡法[17（見(jiàn)H.。橫截面測(cè)量用試樣當(dāng)測(cè)試覆蓋層的橫截面時(shí)，符合以下條件的壓痕測(cè)量點(diǎn)處的覆蓋層厚度應(yīng)足夠大，在表面正確對(duì)齊（見(jiàn)H.3.2，其中一條對(duì)角線與覆蓋層-基體界面成直角（見(jiàn)H.3.4。試樣的覆蓋層厚度應(yīng)不小于0.100mm。橫截面試件應(yīng)使用GB/T6462中描述的顯微鏡方法（見(jiàn)[17（見(jiàn)H.2.替代試樣如果生產(chǎn)零部件的幾何形狀不適合硬度測(cè)定時(shí)，則可以使用替代試樣，前提是替代試樣是使用相近的生產(chǎn)工藝或與其接近的等效材料制備的。這樣所獲得的硬度值也許不能反應(yīng)產(chǎn)品的真