金属维氏硬度试验结果 的不确定度评定

金属维氏硬度试验结果 的不确定度评定

第1期2001年1月PRACTICALMEASUREMENTTECHNOLOGY

实用测试技术No11Jan1,2001

金属维氏硬度试验结果的不确定度评定

魏志华　章俊仁

(江铃汽车股份有限公司质量管理部,南昌330001)

摘要　本文分析了金属维氏硬度试验的误差来源,对试验过程中的测量不确定度进行评定。关键词　测量不确定度　维氏硬度　金属材料

d=

维氏硬度试验法测量的硬度范围较宽,可

测定绝大部分金属材料的硬度。该方法主要用于试验面积小,硬度值较高的试样和工件硬度的测定,渗碳层、渗氮层等薄表面层的硬度测定以及薄材的硬度测定,试验中存在诸多不确定度分量。

=012046mm2

2F sin

HV=01102=4432

d

2　测量结果的不确定度评定

211试验力影响

试验力误差015%,服从正态分布(k=2),标准不确定度(相对);

-3u1==215ⅹ10-3(B类);自由度v1

2=∞

1　试验及设备

111试验原理

维氏硬度试验是用一个相对夹角为136°的正四棱锥体金钢石以规定的试验力压试样表面,经规定保持时间后,卸除试验力,测量压痕表面积,维氏硬度值是试验力与压痕表面积之比。即

2F sin

HV=011022

d

式中:F—试验力,N;

d—压痕直径,mm。112仪器与设备

(1)HD9-45型光学表面洛氏维氏硬度计;(2)压痕测量装置　分辨率为01001mm;(3)443　HV10硬度块。113试验

试验力F=98N,6次试验测得压痕d1=012047mm,d2=012045mm,则 34

试验力变动度016%,服从均匀分布,标准不确定度(相对):

-3u2==3146ⅹ10-3(B类);自由度v2=∞

硬度计的水平度012/1000,造成加载倾斜,

转化为试验力偏差ΔF(%)=1ⅹ10-7,服从正态分布(k=2),标准不确定度(相对):

u3=5ⅹ10-8(B类);自由度v3=∞

硬度计主轴与试台台面垂直度造成试验力非垂直加载,其垂直度不大于012/1000,转化为试验力偏差ΔF(%)=2ⅹ10-6,服从正态分布(k=2),标准不确定度(相对):

u4=1ⅹ10-6(B类);自由度v4=∞

硬度计升降丝杠轴线与主轴轴线的同轴度对试验力加载垂直性有影响,其同轴度不大于<013mm,主轴有效高度100mm,转化为试验力