Page 16 - 理化检验-物理分册2019年第二期
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张凤林, 等: GB / T２３１．１－２０１８ « 金属材料 布氏硬度试验 第 １ 部分: 试验方法» 解析


            自然光, 而自然光存在光照不足、 光照条件不稳定及                         １．７．６  关于硬度值的数值修约
            读数困难等问题.因此, 在不同的场合及不同的光                                旧标准中没有规定硬度值的有效数字.新标准
            照条件下, 压痕的测量结果会有所不同.在新标准                            规定, 由公式计算得到的布氏硬度值应将计算结果
            执行之后, 这种无视场照明的读数显微镜就不符合                            修约到 ３ 位有效数字.众所周知, 由“ GB / T２３１．４
            标准要求了.                                             硬度值表” 查到的硬度值都是 ３ 位数字.新标准进
                 近年来国内开始出现有均匀视场照明的读数显                          一步明确, 以后无论是计算还是查表得到的布氏硬
            微镜, 这在相应的专利里也可以看到.在新标准执                            度值, 统一用 ３ 位有效数字表示.
            行之后, 会有许多无视场照明的读数显微镜需要更                           １．８  试验报告
            换, 而所 有 的 压 痕 自 动 测 量 系 统 都 有 良 好 的 视 场                ( １ )新标准增加了应注明“ 试验日期” 的规定.
            照明.                                                    ( ２ )新标准增加了“ 如果压痕直径与压头直径
                 对于有视场照明的光学测量装置, 使用者应经                         的比率不在 ０．２４~０．６ 之间” 应注明的规定.这条
            常检查其照明条件是否发生变化.目前大多数光学                             规定与标准中第 ７．４ 款的内容相对应.
            测量装置的发光元件都是采用一定数量的 LED 发                               ( ３ )新标准增加了如下规定:“ 当转换成另一硬
            光管, 当一个 LED 管发生损坏时, 照明条件可能没                        度标尺的硬度值时, 转换标准应注明”.这条规定的
            有明显变化, 但当多个 LED 管发生损坏时, 照明条                        内容与ISO６５０６Ｇ１ : ２０１４ 的英文版相比出现了翻译
            件就有可能发生变化, 可能会影响测量精度.因此                            上的错误, 按照原文, 应译为“ 当转换成其他硬度标
            应注意检查发光元件是否发生损坏, 如有损坏应及                            尺时, 应注明转换的依据和方法”.
            时联系生产厂家维修.当然, 设计良好的测量装置                                这一修改非常重要, 在一定程度上解决了目前
            的发光元件并不容易损坏.                                       国内普遍存在的硬度换算后直接使用换算值, 不说
                 ( ３ )压痕平均直径的计算                                明来源的问题.
                 对于手动光学测量装置, 新、 旧标准都规定, 要                          尽管关于硬度换算的国际标准ISO１８２６５                [ １４ ] 和
            “ 测量每个压痕相互垂直方向的两个直径, 用两个直                          美国标准 ASTM E１４０      [ １５ ] 已经发布了几十年, 但是
            径的平均值计算布氏硬度.” 新标准还规定,“ 对于自                         被引入中国, 转化为中国标准却是最近两年的事情.
            动测量系统, 允许按照其他经过验证的算法计算平                            由于标准化工作的滞后, 在硬度换算原则、 换算得到
            均直径.这些算法包括: 多次测量的平均值; 测量压                          的硬度值如何使用、 硬度换算值如何标记等方面都
            痕投影面积.”                                            没有统一的规定, 试验人员在进行硬度换算、 使用硬
                 手动光学测量装置一次测量只能测出一个压痕                          度换算值和标记硬度换算值方面都比较随意.常常
            直径, 对于不够圆的压痕, 只测量一个直径会带来较                          不区分直接测量值和换算值, 不交待这一硬度换算
            大误差.如果测量两个相互垂直的直径, 取其平均                            值是用什么硬度计测试的, 根据什么标准换算得到
            值, 就可以大大减小这种误差, 从而保证硬度测试的                          的.其实, 采用不同的其他硬度计, 采用本应废止
            精度.所以标准要作出上述规定.                                    的、 陈旧的换算标准和采用由国际标准转化来的新
                 对于自动光学测量装置, 可以不必通过测量两                         的、 缺乏国际互认的换算标准, 换算结果之间所包含
            个相互垂直的压痕直径来获得平均压痕直径.新标                             的误差和可置信程度会有很大差别, 硬度换算值与
            准允许自动光学测量装置采用其他方法获得平均压                             由布氏硬度计直接测试得到的布氏硬度值相比, 会
            痕直径.目前的压痕自动测量装置, 都采用了图像                            有较大的偏差.
            处理技术, 但是获得压痕平均直径的方法各不相同:                               如果不注明硬度值的来源, 不区分直接测量值
            有的是先测出无数个压痕直径, 再算出其平均值; 更                          和硬度换算值, 不区分用什么方法得到的初始硬度
            多的是通过找出压痕图片上黑区( 压痕部分) 与白区                          值, 不区分用什么换算标准得到的换算关系, 就会使
            ( 试样表面) 的界线获得一个压痕的平均圆, 通过计                         数据使用者产生误判, 或造成质量纠纷.目前在公
            算平均圆的面积得到布氏硬度值, 并算出压痕的平                            开媒体上几乎看不到完全正确的对硬度换算值的标
            均直径; 还有采用其他方法的.正如新标准规定的,                           记, 如文献[ １６ ] 那样的标记已经是最好的了.究竟
            具体采用什么计算方法不限, 只要可以通过验证被                            如何标记硬度换算结果呢, GB / T３３３６２－２０１６ « 金
            证明其测量结果是准确的即可.                                     属材 料 硬 度 值 的 换 算 »     [ １７Ｇ１８ ] 给 出 了 标 准 答 案.
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