維氏硬度試驗(yàn)的測(cè)量不確定度
維氏硬度試驗(yàn)的測(cè)量不確定度主要來源于試驗(yàn) 力、標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的均勻性、壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度測(cè)量、硬 度計(jì)本身、試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值修約等所導(dǎo)致的不確定度 分量[4G6].在穩(wěn)定的環(huán)境條件下,環(huán)境因素、試驗(yàn)力 保持時(shí)間等引起的不確定度分量所占權(quán)重很小,可 以忽略不計(jì).由于該實(shí)驗(yàn)室使用的硬度計(jì)是經(jīng)過專門的檢定 機(jī) 構(gòu) 檢 驗(yàn) 合 格 的,其 測(cè) 量 允 許 誤 差 滿 足 GB/T4340.2-2012?金屬材料 維氏硬度試驗(yàn) 第2 部分:硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)?要求,因此試驗(yàn)力值測(cè) 量誤差由硬度計(jì)的允許誤差決定.所以筆者主要從 硬度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的均勻性、壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度測(cè) 量、試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值修約等4個(gè)方面計(jì)算測(cè)量不確 定度.金屬材料維氏硬度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) GB/T4340.1- 2009?金屬材 料 維 氏 硬 度 試 驗(yàn) 第 1 部 分:試 驗(yàn) 方 法?規(guī)定:除非另有規(guī)定,試驗(yàn)一般在10~35℃的溫 度范 圍、濕 度 ≤65% 的 環(huán) 境 下 進(jìn) 行. 某 實(shí) 驗(yàn) 室 WilsonGWolpertTukon2100B型維氏硬度計(jì),經(jīng)計(jì)量 部門檢定合格,滿足國(guó)家和行業(yè)相關(guān)檢定規(guī)程的規(guī) 定.該實(shí)驗(yàn)室日常檢測(cè)試樣為滿足 GB/T4340.1- 2009要求的鈦及鈦合金、鎳及鎳合金等金屬材料. 對(duì)試樣加載適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)力,保持10s,測(cè)量?jī)蓧汉蹖?duì) 角線長(zhǎng)度d1 和d2,硬度計(jì)便會(huì)自動(dòng)顯示出其維氏 硬度. 筆者根據(jù)JJF1059.1-2012?測(cè)量不確定度評(píng) 定與表示?和 GB/T4340.1-2009對(duì)硬度計(jì)和標(biāo)準(zhǔn) 硬度塊的要求,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,計(jì)算了350HV5鈦 合金標(biāo) 準(zhǔn) 硬 度 塊 在 試 驗(yàn) 力 分 別 為 98.07,49.035, 9.807,4.904,2.942,1.961N 時(shí)的維氏硬度試驗(yàn)測(cè) 量不確定度,以明確試驗(yàn)力對(duì)維氏硬度試驗(yàn)測(cè)量不 確定度的影響,為實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)人員日常工作和建立 健全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量評(píng)價(jià)體系提供參考.
一切測(cè)量結(jié)果都不可避免地具有不確定度.所 謂測(cè)量不確定度就是表征合理地賦予被測(cè)量值的分 散性,是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù),用來描述測(cè) 量結(jié)果的可疑程度.不確定度越小,則測(cè)量結(jié)果越 可靠,測(cè)量水平和質(zhì)量越高,所以測(cè)量不確定度是評(píng) 價(jià)檢測(cè)機(jī)構(gòu)能力和水平的zui新評(píng)價(jià)指標(biāo)[1].維氏硬度試驗(yàn)是金屬材料常規(guī)力學(xué)性能的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目之 一,可以測(cè)試目前工業(yè)上所用到的幾乎全部金屬材 料,從很 軟 的 材 料 (幾 個(gè) 維 氏 硬 度)到 很 硬 的 材 料 (3000個(gè)維氏硬度)都 可 以 測(cè) 試[2G3].鈦 及 鈦 合 金 具有高比強(qiáng)度、低密度、高耐蝕性以及良好的生物相 容性等特性,因此被廣泛地應(yīng)用在航天航空、化工、 船舶、醫(yī)療器械等領(lǐng)域.鈦及鈦合金的維氏硬度經(jīng) 常作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中需要檢測(cè)的主要性能 之一,且小載荷維氏硬度試驗(yàn)在鈦合金常見的β斑、 α污染層、硬質(zhì)夾雜等顯微組織缺陷檢驗(yàn)中起著至 關(guān)重要的作用.因此,為了提高維氏硬度試驗(yàn)結(jié)果的可靠性,提升實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力與水平,正確地評(píng) 定維氏硬度試驗(yàn)的測(cè)量不確定度是非常必要的.