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金屬布氏硬度計(jì)的測(cè)量精度如何校準(zhǔn)?

閱讀:140      發(fā)布時(shí)間:2025-5-15
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金屬布氏硬度計(jì)的測(cè)量精度校準(zhǔn)是確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通常需要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(如 GB/T 231.3)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(如 ISO 6506-3)進(jìn)行。以下是校準(zhǔn)的主要步驟、工具設(shè)備及注意事項(xiàng)

一、校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備

1. 所需工具和設(shè)備

工具 / 設(shè)備用途
標(biāo)準(zhǔn)硬度塊至少 3 塊不同硬度范圍的布氏標(biāo)準(zhǔn)塊(需溯源至國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn),有效期內(nèi))。
高精度測(cè)量顯微鏡用于測(cè)量壓痕直徑(精度≥0.001mm,分辨率≤0.005mm)。
試驗(yàn)力校準(zhǔn)裝置如測(cè)力儀、砝碼校準(zhǔn)裝置(用于校準(zhǔn)試驗(yàn)力誤差)。
壓頭檢測(cè)工具如光學(xué)投影儀、工具顯微鏡(檢測(cè)壓頭球徑偏差和表面粗糙度)。
水平儀校準(zhǔn)硬度計(jì)安裝水平(確保設(shè)備底座水平度≤0.2mm/m)。
清潔工具無(wú)水乙醇、軟布、棉簽(用于清潔壓頭、載物臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)塊表面)。

2. 環(huán)境要求

  • 溫度:23±5℃(避免溫度波動(dòng)影響材料性能和設(shè)備精度);

  • 濕度:≤75%RH;

  • 振動(dòng)和電磁干擾:遠(yuǎn)離振動(dòng)源和強(qiáng)電磁場(chǎng)。

二、校準(zhǔn)項(xiàng)目及方法

1. 設(shè)備安裝水平校準(zhǔn)

  • 步驟

    1. 將水平儀放置在硬度計(jì)底座或工作臺(tái)面上,調(diào)整地腳螺栓,使水平儀氣泡居中;

    2. 旋轉(zhuǎn)水平儀 90°,重復(fù)調(diào)整,直至兩個(gè)方向水平度均符合要求(≤0.2mm/m)。

2. 試驗(yàn)力校準(zhǔn)

  • 目的:確保施加的試驗(yàn)力(如 62.5kgf、3000kgf 等)與標(biāo)稱(chēng)值一致,誤差在 ±1% 以?xún)?nèi)。

  • 方法

    • 砝碼直接校準(zhǔn)(適用于杠桿式硬度計(jì)):

    • 測(cè)力儀校準(zhǔn)(適用于電子加載式硬度計(jì)):

    1. 將測(cè)力儀安裝在硬度計(jì)壓頭與載物臺(tái)之間;

    2. 施加試驗(yàn)力,讀取測(cè)力儀顯示值,與標(biāo)稱(chēng)值對(duì)比。

    3. 卸下砝碼,用高精度天平稱(chēng)量每個(gè)砝碼的實(shí)際質(zhì)量(含掛鉤);

    4. 計(jì)算試驗(yàn)力理論值 \(F = m \times g\)m 為砝碼質(zhì)量,g 為重力加速度,取 9.80665N/kg);

    5. 允許誤差:試驗(yàn)力標(biāo)稱(chēng)值的 ±1%(如 3000kgf 試驗(yàn)力,允許誤差 ±30kgf)。

3. 壓頭校準(zhǔn)

  • 目的:確保壓頭球徑和表面粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)(如 10mm 壓頭直徑偏差≤±0.002mm,表面粗糙度 Ra≤0.2μm)。

  • 方法

    1. 用光學(xué)投影儀或工具顯微鏡測(cè)量壓頭球徑,在圓周上取至少 3 個(gè)不同位置,取平均值;

    2. 用表面粗糙度測(cè)量?jī)x檢測(cè)壓頭表面粗糙度,確保無(wú)劃痕、磨損或銹蝕。

4. 壓痕測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)

  • 目的:校準(zhǔn)讀數(shù)顯微鏡或圖像測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度(誤差≤±0.01mm)。

  • 方法

    1. 使用標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺(精度≥0.001mm)校準(zhǔn)顯微鏡的刻度值;

    2. 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺上的已知間距,計(jì)算放大倍數(shù)誤差,調(diào)整至符合要求。

5. 綜合精度校準(zhǔn)(用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊)

  • 目的:驗(yàn)證硬度計(jì)整體測(cè)量精度(示值誤差和重復(fù)性)。

  • 步驟

    • 示值誤差:?jiǎn)蝹€(gè)測(cè)量值與標(biāo)稱(chēng)值的偏差≤±3%(或按標(biāo)準(zhǔn)塊證書(shū)要求);

    • 重復(fù)性:3 個(gè)測(cè)量值的最大差值≤3%(或按標(biāo)準(zhǔn)塊證書(shū)要求)。

    1. 選擇 3 塊標(biāo)準(zhǔn)硬度塊,覆蓋低、中、高硬度范圍(如 HB 100、HB 200、HB 300);

    2. 在每塊標(biāo)準(zhǔn)塊上均勻選取 3 個(gè)位置,按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn);

    3. 測(cè)量每個(gè)壓痕的直徑,計(jì)算硬度值,與標(biāo)準(zhǔn)塊標(biāo)稱(chēng)值對(duì)比:

三、校準(zhǔn)結(jié)果處理

  1. 記錄與證書(shū)
    • 詳細(xì)記錄校準(zhǔn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)(如試驗(yàn)力、壓頭球徑、標(biāo)準(zhǔn)塊測(cè)量值等);

    • 校準(zhǔn)合格后,出具校準(zhǔn)證書(shū),標(biāo)注校準(zhǔn)日期、有效期(通常 1 年)和下次校準(zhǔn)時(shí)間。

  2. 調(diào)整與維修
    • 若試驗(yàn)力超差,檢查砝碼質(zhì)量、杠桿系統(tǒng)支點(diǎn)磨損情況,調(diào)整或更換部件;

    • 若壓痕測(cè)量誤差超差,重新校準(zhǔn)顯微鏡放大倍數(shù)或更換光學(xué)系統(tǒng);

    • 若標(biāo)準(zhǔn)塊測(cè)量結(jié)果超差且無(wú)法通過(guò)調(diào)整解決,需聯(lián)系專(zhuān)業(yè)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢修。

四、注意事項(xiàng)

  1. 標(biāo)準(zhǔn)塊使用規(guī)范
    • 標(biāo)準(zhǔn)塊只能用于校準(zhǔn),不可用于日常檢測(cè);

    • 避免在標(biāo)準(zhǔn)塊同一位置重復(fù)試驗(yàn)(壓痕間距應(yīng)≥3d,d 為壓痕直徑)。

  2. 人員要求
    • 校準(zhǔn)人員需具備計(jì)量校準(zhǔn)資質(zhì),熟悉布氏硬度試驗(yàn)原理和設(shè)備結(jié)構(gòu)。

  3. 定期校準(zhǔn)頻率
    • 常規(guī)校準(zhǔn)周期為 1 年;

    • 若設(shè)備搬遷、大修或測(cè)量結(jié)果異常時(shí),需重新校準(zhǔn)。


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