金屬材料 巴氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法 征求意見(jiàn)稿

4GB/TXXXX.1—20XX金屬材料巴氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T43432的本部分規(guī)定了金屬材料巴氏硬度的試驗(yàn)原理、試驗(yàn)儀器、試樣、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)結(jié)果的處理及試驗(yàn)報(bào)告。本部分適用于金屬材料的巴氏硬度試驗(yàn)，測(cè)量值范圍相當(dāng)于洛氏硬度53.0HRB-92.2HRB(28.0HRE--110.0HRE和30.2HRF98.5HRF。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T43432.2金屬材料巴氏硬度試驗(yàn)第2部分：硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)GB/T43432.3金屬材料巴氏硬度試驗(yàn)第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3符號(hào)、縮寫術(shù)語(yǔ)和名稱本部分使用的符號(hào)、縮寫術(shù)語(yǔ)和名稱見(jiàn)表1。表1巴氏硬度標(biāo)尺、硬度符號(hào)單位、壓針圓錐角及施力彈簧彈性系數(shù)標(biāo)稱值A(chǔ)BC4試驗(yàn)原理將規(guī)定形狀的鋼制壓針，在施力彈簧的壓力作用下壓入試樣表面，用壓針壓入試樣的深度來(lái)表示材料的巴氏硬度。壓入深度越淺硬度越高，反之則越低。定義每0.0076mm的壓入深度為一個(gè)巴氏硬度單位。按公式（1）計(jì)算巴氏硬度：5GB/TXXXX.1—20XX式中：HBa——巴氏硬度值；d——壓針壓入試樣的深度，單位為毫米（mm）。5試驗(yàn)設(shè)備5.1硬度計(jì)硬度計(jì)應(yīng)符合GB/T43432.2的要求。5.2壓針硬度計(jì)的壓針應(yīng)符合GB/T43432.2的要求。5.3指示裝置硬度計(jì)的指示裝置為指針及刻度盤或顯示屏，能指示0~100HBa的巴氏硬度值。6試樣6.1試樣的厚度應(yīng)不小于1mm，且至少有10mm×10mm的試驗(yàn)面。6.2試樣的表面應(yīng)平整、光滑、潔凈，不應(yīng)有機(jī)械損傷。試驗(yàn)面如有涂層，在進(jìn)行試驗(yàn)前應(yīng)徹底去7試驗(yàn)程序7.1試驗(yàn)的環(huán)境溫度通常為10℃~35℃。如果在此溫度范圍以外進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。7.2將試樣固定或支撐牢固，使硬度計(jì)的壓針和支腳位于同一平面，操作者用手握持硬度計(jì)，在試樣的試驗(yàn)面上垂直壓下并施加足夠的力，使硬度計(jì)的指示裝置上產(chǎn)生一個(gè)清晰的讀數(shù)。對(duì)于硬度較低的試樣，硬度讀示值可能發(fā)生小幅回落現(xiàn)象，應(yīng)記錄所觀察到硬度示值的峰值。7.3任一壓痕中心與試樣邊緣的距離應(yīng)不小于2mm，兩個(gè)相鄰壓痕的中心距離應(yīng)不小于3mm。7.4每個(gè)試樣應(yīng)至少測(cè)試3次。對(duì)于硬度較低的試樣，建議至少測(cè)試5次。7.5以至少3點(diǎn)的硬度測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值作為試樣的巴氏硬度值，計(jì)算結(jié)果應(yīng)精確（修約）到0.5HBa。數(shù)值修約按GB/T8170的規(guī)定進(jìn)行。8試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：a）提及GB/T43432的本部分；b）與試樣有關(guān)的詳細(xì)資料，包括材質(zhì)、牌號(hào)、熱處理狀態(tài)、尺寸規(guī)格等；c）如果試驗(yàn)的環(huán)境溫度不在10℃~35℃的范圍內(nèi)，注明試驗(yàn)溫度；d）所有的試驗(yàn)結(jié)果；e）可能影響試驗(yàn)結(jié)果的各種細(xì)節(jié)；f）試驗(yàn)日期。6GB/TXXXX.1—20XX9硬度值的換算沒(méi)有普遍適用的精確方法將巴氏硬度值換算為其他硬度或抗拉強(qiáng)度。除非通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)得到相關(guān)的換算依據(jù)，否則應(yīng)避免這種換算。10硬度計(jì)分類按壓針圓錐角、施力彈簧系數(shù)標(biāo)稱值將硬度計(jì)分為A、B和C三種型式，每種型式對(duì)應(yīng)的參數(shù)值見(jiàn)表1。表2硬度計(jì)型式、壓針圓錐角及施力彈簧系數(shù)標(biāo)稱值A(chǔ)BC11一般要求11.1用于檢驗(yàn)和校準(zhǔn)的裝置或儀器應(yīng)能溯源到國(guó)家基準(zhǔn)。11.2直接檢驗(yàn)和間接檢驗(yàn)均宜在（10～35）℃的溫度范圍內(nèi)，如果在此溫度范圍以外進(jìn)行檢驗(yàn)，則應(yīng)在報(bào)告中注明。11.3在檢驗(yàn)硬度計(jì)之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢查以確保以下內(nèi)容：a)施加試驗(yàn)力時(shí)，壓針能夠靈活移動(dòng)，無(wú)摩擦及卡滯現(xiàn)象；b)模擬式指示裝置的指針靈敏，無(wú)跳動(dòng)和卡滯現(xiàn)象。數(shù)字式指示裝置的顯示清晰完整、連續(xù)、穩(wěn)定；c)壓針尖端位于壓針筒小孔的中心，無(wú)目視可見(jiàn)的偏移；d)將硬度計(jì)放置在磨平的鋼板上，用手平穩(wěn)地對(duì)機(jī)架施加壓力，將壓針伸出部分全部壓入壓針筒內(nèi)，使壓針筒底面壓緊在鋼板上，此時(shí)壓針筒底面與鋼板之間無(wú)可見(jiàn)的間隙。12直接檢驗(yàn)12.1通則12.1.1直接檢驗(yàn)包括：a)壓針的檢測(cè)；b)指示裝置的校準(zhǔn)。12.1.2直接檢驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)器具和儀器，其技術(shù)性能應(yīng)符合表2的要求。7GB/TXXXX.1—20XX表3直接檢驗(yàn)用器具和儀器的技術(shù)性能要求1大于0.01mm，試驗(yàn)面的表面粗糙度不大于0.3234實(shí)測(cè)值與標(biāo)稱值的最大允許偏差17%～+12%。512.2壓針的檢測(cè)12.2.1壓針的主要技術(shù)參數(shù)壓針的主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合表3的規(guī)定。表4壓針的主要技術(shù)參數(shù)12.2.2壓針圓錐角的檢測(cè)將壓針?biāo)焦潭ㄔ赩型夾具上，使用表2規(guī)定的工具顯微鏡對(duì)壓針的圓錐角進(jìn)行檢測(cè)。應(yīng)在壓針相互垂直的兩個(gè)截面上分別進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)截面測(cè)量3次，取其算術(shù)平均值，檢查結(jié)果是否滿足表3的要求。12.2.3壓針頂端平面直徑的檢測(cè)將壓針固定在夾具上，使壓針保持垂直向上，頂端外露。使用工具顯微鏡（見(jiàn)表2）沿相互垂直的兩個(gè)方向?qū)横橅敹似矫娴闹睆竭M(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)方向測(cè)量3次，取其算術(shù)平均值，確認(rèn)結(jié)果是否滿足表3的要求。12.2.4壓針表面粗糙度的檢測(cè)根據(jù)壓針的加工工藝，選用與壓針的機(jī)械加工方法及表面粗糙度參數(shù)值均相同的表面粗糙度比較樣塊（見(jiàn)表2）進(jìn)行目視檢查，確認(rèn)結(jié)果是否滿足表3的要求。12.2.5壓針硬度的檢測(cè)8GB/TXXXX.1—20XX將壓針頂端垂直向上固定在夾具上，使用表2規(guī)定的維氏硬度計(jì)按照GB/T4340.1規(guī)定的方法檢測(cè)壓針端面的維氏硬度，檢查測(cè)量結(jié)果是否滿足表3的要求。12.3測(cè)量指示裝置的校準(zhǔn)測(cè)量指示裝置應(yīng)按下述方法進(jìn)行校準(zhǔn)：a)將硬度計(jì)放置在表2規(guī)定的鋼板上，用手平穩(wěn)地對(duì)機(jī)架施加壓力，將壓針伸出部分全部壓入壓針筒內(nèi)，硬度計(jì)測(cè)量指示裝置的讀數(shù)應(yīng)在（100HBa±1.0HBa）范圍內(nèi)；b)將帶專用夾具的千分尺（見(jiàn)表2）安裝在硬度計(jì)的壓針筒上，調(diào)整后置零。用手平穩(wěn)地對(duì)機(jī)架施加壓力，當(dāng)千分尺的讀數(shù)分別為0.19mm、0.38mm及0.57mm時(shí)，硬度計(jì)測(cè)量指示裝置的讀數(shù)應(yīng)分別為25HBa、50HBa及75HBa。其最大允許誤差為±1.0HBa。13間接檢驗(yàn)13.1通則應(yīng)使用GB/T×××××.3規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)巴氏硬度塊（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)塊）進(jìn)行間接檢驗(yàn)。13.2間接檢驗(yàn)方法13.2.1將標(biāo)準(zhǔn)塊放置在鋼板（見(jiàn)表2）上，用手平穩(wěn)、快速地對(duì)機(jī)架施加壓力，直至壓針筒底面和標(biāo)準(zhǔn)塊表面貼合，在指示裝置上讀取硬度示值。13.2.2檢測(cè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)硬度計(jì)的型式，按表4的硬度范圍選取合適的標(biāo)準(zhǔn)塊。應(yīng)在每一標(biāo)準(zhǔn)塊的試驗(yàn)面上均勻分布地壓出5個(gè)壓痕。測(cè)得的每個(gè)硬度示值應(yīng)準(zhǔn)確到0.5HBa。試驗(yàn)時(shí)壓出的兩相鄰壓痕中心的距離和壓痕中心至標(biāo)準(zhǔn)塊邊緣的距離不應(yīng)小于3mm。13.2.3讀數(shù)時(shí)，如果硬度計(jì)的示值出現(xiàn)回落變化，應(yīng)讀取觀察到的最大值。表5硬度計(jì)示值最大允許誤差和示值重復(fù)性ABC13.3示值重復(fù)性的評(píng)定將每一標(biāo)準(zhǔn)塊上所測(cè)得的5點(diǎn)硬度值H1、H2、H3、H4和H5，按從小到大遞增的次序排列。在規(guī)定的檢測(cè)條件下，硬度計(jì)的示值重復(fù)性r，按公式（2）計(jì)算。檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足表4的要求。13.4示值誤差的評(píng)定在規(guī)定的檢驗(yàn)條件下，按公式（3）計(jì)算硬度計(jì)的示值誤差E。檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足表4的要求。9GB/TXXXX.1—20XX式中：H——標(biāo)準(zhǔn)硬度塊校準(zhǔn)證書給出的標(biāo)定硬度值?！捕扔?jì)讀數(shù)的算術(shù)平均硬度值，按公式（4）計(jì)算：13.5測(cè)量不確定度應(yīng)確定間接檢驗(yàn)和校準(zhǔn)的不確定度，示例見(jiàn)附錄A。14檢驗(yàn)周期硬度計(jì)直接檢驗(yàn)周期見(jiàn)表5。間接檢驗(yàn)的周期不應(yīng)超過(guò)12個(gè)月,間接檢驗(yàn)應(yīng)在直接檢驗(yàn)完成以后進(jìn)行。表6硬度計(jì)的直接檢驗(yàn)√√-√√-√-√-a可按順序?qū)@些參數(shù)進(jìn)行直接檢驗(yàn)，以便15檢驗(yàn)報(bào)告和（或）校準(zhǔn)證書檢驗(yàn)報(bào)告和（或）校準(zhǔn)證書應(yīng)包含以下內(nèi)容：a)注明執(zhí)行本文件，即GB/T×××××.2；b)檢驗(yàn)方法（直接和/或間接檢驗(yàn)）；c)硬度計(jì)的標(biāo)識(shí)信息（通常為硬度計(jì)銘牌上的內(nèi)容，如硬度計(jì)型號(hào)、名稱、制造日期、編號(hào)和制造廠名稱等）；d)檢驗(yàn)器具（標(biāo)準(zhǔn)塊等）；e)檢驗(yàn)溫度[僅在（10～35）℃溫度范圍之外進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)需要報(bào)告]；GB/TXXXX.1—20XXf)檢驗(yàn)結(jié)果；g)檢驗(yàn)日期和檢測(cè)機(jī)構(gòu)；h)檢驗(yàn)結(jié)果的測(cè)量不確定度。GB/TXXXX.1—20XX（資料性）巴氏硬度計(jì)校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度A.1間接檢驗(yàn)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算方法使用標(biāo)準(zhǔn)塊進(jìn)行間接檢驗(yàn)，能檢查硬度計(jì)的綜合性能，同時(shí)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊的標(biāo)準(zhǔn)值測(cè)定出硬度計(jì)的重復(fù)性及誤差。間接檢驗(yàn)時(shí)，硬度計(jì)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式（A.1）計(jì)算：式中：UTM——巴氏硬度計(jì)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；標(biāo)準(zhǔn)塊校準(zhǔn)證書給出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；標(biāo)準(zhǔn)塊自最近次標(biāo)定后，其硬度值隨時(shí)間漂移引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度（當(dāng)使用滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的標(biāo)準(zhǔn)塊檢驗(yàn)時(shí)，此分量可忽略不計(jì)）；——由硬度計(jì)測(cè)量結(jié)果引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；ums——硬度計(jì)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。A.2間接檢驗(yàn)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算過(guò)程A.2.1概述計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表A.1，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)A.2.2-A.2.5。其中：——標(biāo)準(zhǔn)塊的標(biāo)定值——標(biāo)準(zhǔn)塊的擴(kuò)展不確定度——硬度計(jì)分辨力HCRM=86.9HBaUCRM=0.5HBa2）δ=0.1HBa表A.1巴氏硬度計(jì)校準(zhǔn)結(jié)果188.7maxGB/TXXXX.1—20XX2345A.2.2標(biāo)準(zhǔn)塊引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)校準(zhǔn)證書可知，標(biāo)準(zhǔn)塊的擴(kuò)展不確定度為UCRM=0.5HBa（k=2）,則標(biāo)準(zhǔn)塊引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：A.2.3硬度計(jì)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度lms硬度計(jì)分辨力mns=0.1HBa，則硬度計(jì)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：A.2.4硬度計(jì)測(cè)量結(jié)果引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度硬度計(jì)測(cè)量結(jié)果引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：A.2.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量獨(dú)立不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式（A.1）進(jìn)行計(jì)算，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算匯總表見(jiàn)表A.2所示。表A.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表1lcRMB212定度umsB13A/1GB/TXXXX.1—20XXA.2.6擴(kuò)展不確定度計(jì)算