Page 27 - 理化检验-化学分册2017第八期
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李和平: 对洛氏硬度试验标准 GB / T２３０．１－２００９ 和 GB / T２３０．２－２０１２ 可行性和有效性的探讨


            一待检测的标尺, 应从表 ４ 规定的每一个硬度范围                          差是否在标准规定的最大允许范围之内, 而难以评
            中选用标准块.标准块的硬度值应接近预期使用的                             估硬度计的长期稳定性.
            极限值.” 根据该标准中的表 ４ , HRA , HRB , HRC ,                   ASTM E１８－１６ 推荐保持日常的期间核查记
            HRF , HR１５N , HR３０N , HR１５T , HR３０T 等硬度标           录, 包括日期、 测试结果、 期间核查用到标样的标识
            尺都至少需要 ３ 种不同硬度的标准硬度块.                              和标称值以及核查者的姓名等.将这些记录进行适
                ASTM E１８－１６ 也要求每个硬度标尺 都至少                      当处理 后, 可 以 采 用 统 计 过 程 控 制 图 ( Statistical
            需要 ３ 种不同硬度的标准硬度块, 但是在没有需要                         ProcessControlChart , SPCC ) 来评估硬度计的长期
            的 ３ 种标准硬度块的情况下给出了变通的做法: 硬                          稳定性, 但是由于不同标样标称值不同并且实际的
            度计用能够得到的一种或两种需校验标尺的标准硬                             偏差不同, 在 SPCC 上会出现不同的台阶. ASTM
            度块进行间接校验; 硬度计还可用有 ３ 种标准硬度                         E１８－１６ 强烈推荐采用日常的期间核查记录数据绘
            块的别的采用同样载荷的硬度标尺进行间接校验.                             制 SPCC .笔者认为, 采用绘制 SP CC 方法比 GB / T
            这种做法, 实质上是通过一种或两种标准硬度块间                           ２３０．２－２０１２ 给出的最大允许误差法能够更敏感地
            接校验压头、 压痕深度测量装置等除载荷之外的影                            反映出硬度计测试结果发生偏差的倾向.
            响硬度测试结果的因素, 通过别的采用同样载荷的                                采用 ASTM E１８－１６ 中的期间核查方法监测
            硬度标尺的间校检验来校验载荷.                                    硬度计的长期稳定性也存在一定的缺陷.因为标准
                GB / T２３０．２－２０１２ 要求每种标尺用 ３ 种硬度                 硬度块的有效期不能覆盖硬度计的全生命周期, 而
            的标准硬度块进行校验, 是为了保证标准硬度块的                            且不同的标准硬度块标称值不同, 实际的偏差也不
            硬度与要测试的实际试样的硬度接近.但是, 要保                            同, 因而难以用这样的标准硬度块期间核查的方法
            证硬度测试的准确性, 关键是要保证影响测试结果                            来监测硬度计全生命周期的稳定性.
            的各个因素都能得到有效控制, 而不能依靠标准硬                                文献[ １８ ] 介绍了采用大批量有相同标称值的无
            度块与实际试样的相似性来保证, 因为实际试样千                            时效标准硬度块监测硬度计全生命周期稳定性的方
            差万别, 很难保证每种实测的试样都有对应的标准                            法.这种标准硬度块具有以下 ３ 个方面的特殊性:
            硬度块.                                               ①超乎寻常的长期稳定性, 连续１３a ( 年) 监测数据显
                 影响硬度测试的因素主要有: 压头、 压痕深度测                       示无时效, 所以可以用来监测硬度计的全生命周期稳
            量装置、 载荷、 保持载荷时间、 加载及卸 载速率、 砧                       定性; ②制作原料非常均匀, 所以可以保证大批量制
            座、 试样表面及背面质量( 如粗糙度、 表面与压头的                         作的标准硬度块具有相同的标称值; ③ 定值方法特
            垂直度、 背面与砧座的密合程度等)、 测试的控制和                          殊, 采用宝钢检化验中心多个试验室在长时间段的每
            计算软件等.除了载荷之外, 涉及一种压头的不同                            月比对数据统计定值.由于该方法采用的是大量有
            硬度标尺的其他因素应能够通过这种压头的小载荷                             相同标称值并且有效期能够覆盖硬度计全生命周期
            硬度试验间接校验来验证( 因为压头的顶部最容易                            的标准硬度块, 所以更换标准硬度块不会引起监测数
            损坏, 小载荷硬度试验能更敏感地反映压头顶部的                            据的变化; 由于采用无时效的标准硬度块, 所以监测
            状况); 而载荷可以采用 ASTM E１８－１６ 中所给出                      数据不会因为测试的年月不同引起测试数据的变化.
            的同载荷其他硬度标尺间接校验的方法来校验, 也                            宝钢检化验中心自２００３年８月开始采用这种无时效
            可采用直接检验载荷的方法进行校验.                                  标准硬度块监测硬度计的稳定性, 制作了大批量有相
                                                               同标称值的无时效标准硬度块, 并建立起监测硬度计
            ３  期间核查的方法能否有效监测硬度计的
                                                               全生命周期稳定性的方法.该方法规定新硬度计验
                长期稳定性
                                                               收时就要求测试这种无时效标准硬度块并将测试结
                GB / T２３０．１－２００９ 中附录 E 要求在当天使用                 果与标称值进行比较, 评估新硬度计是否在可接受
            硬度计之前, 对需要使用的硬度标尺或范围采用相                            的范围内, 并将其作为新硬度计投入使用的必要条
            应的标准硬度块进行期间核查, 是否可接受的判据                            件; 以后一直用这种无时效标准硬度块来监测硬度
            是看实际测试值与标准硬度块证书上给出的标准值                             计的稳定性, 直至硬度计报废.由于在硬度计投用
            之间的差值是否在 GB / T２３０．２ 给出的最大允许误                      前已经请专业计量机构对硬度计进行了间接校验,
            差范围内.笔者认为, 这种方法只是验证了测试偏                            保证了溯源链的完整性; 投用后每年还会请专业计
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