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浏览:- 发布日期:2023-02-28 16:09:01【

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摘 要:对比分析了 GB/T231.1-2009GB/T231.1-2018定度的评 定方法,并采用新旧标准中评定Cr12MoV 不确定度结果表明:2018版标准中的方法较2009版的可以获得相对准确的测量不确定度,M2可以获得比方M1测量

关键词:测量确定;;试验;金属材料 中图分类号:TG751.9 文献标志码:A 文章编号:1001-4012(2021)02-0041-04

 金属一个 重要指标[1]不确定性,测量不确定度是与测量结果相关联的参 ,能够表征出测量值的分散性不确定度的来源 有很多,GB/T231.1-2009《金属材料 布氏硬度试 验 第1部分:试验方法中给出了资料性附录用于 指导测量不确定度的计算,新版布氏硬度标准 GB/ T231.1-2018GB/T231.1-2009的基础上进 行了修改,理解新版标准中测量不确定度的计算方 法有助于检验人员更好地知晓试验结果的可信程 ,将试验结果展现给相关人员为此,笔者分析和 对比了 GB/T231.1-2018 GB/T231.1-2009 新旧标准中金属材料布氏硬度测量结果的测量不确 评定。 

1 试验材料

布氏硬度测试是用一定直径 D 的碳化钨合金 球施加试验力F 压入试样表 面,经 规 ,卸除试验力,测量试样表面压痕的直d 出来的布氏硬度与试验力除以压痕表面积的商 成正比,其试验原理如图1所示试样选用某企业生产的 Cr12MoV ,制取试 样满足 GB/T231.1-2018的要求环境清洁震动周围无腐蚀性气体试验环境温度为20℃、湿36%,GB/T231.1-2018进行依照 GB/T231.1-2018头直径为10mm,试验力为29420N,试验力保持 时间15s。试验设备采用 WilsonBH3000型布氏 硬度计,压痕测量装置为JC-10型读数显微镜属材料布氏硬度值通过 GB/T231.4-2009《金属材料 布氏硬度试验 第4部分:硬度值表给出的硬度 值表直接查得分别对标准硬度块(CRM)及测试 样测试5个点,1


2 硬度值测量不确定度计算 

2.1 测量不确定度来源分析

在相同的试验条件下,布氏硬度试验不确定度 的来源有很多,其中主要有布氏硬度计标准硬度 试验人 员 压 痕 直 径 测 量 系 统 的 分 辨 率 等[2]GB/T231.1-2018 GB/T231.1-2009 新旧标 准中均含资料性附录 C 指导计算硬度值测量的不 确定度,虽然新旧标准中都只考虑了硬度计和标准 硬度块相关测量的不确定度,但有所不同,新旧标准 中的不确定度来源及符号如表2


2.2 测量不确定度计算 

测量的不确定度分析,可以帮助使用者找到误 差源和理解试验结果的不同之处根据表1的试验 结果,分别按2018版和2009版标准中的方法进行 测量不确定度评定具体评定步骤如表3所示


3 旧标准附录 C 硬度值测量不确定度的

2018C 度值算相对2009有所,内容(1),2018法二,2009,版标 准更清晰,更具有(2)说明性文字,2018版标准中增加了很多说 明性文字,测量的不确定分析是一种非常有用的 工具,可以帮助使用者找到误差源和理解试验结果 的不同之处本附录给出了不确定度的评定指南, 但得出的数值仅供参考,除非客户特别指定。”指出 该附录为资料性附录另外明确指出有 3 种情况 ,利用平方根求和的方法计算不确定度时,应将偏 b 作为不确定度分量考虑进去,分别为进行硬度 计校准时,测量的硬度值与标准硬度块的数值明显 不同时;在整个校准范围,硬度计的偏差有较大变 ;被测材料与用于校准硬度计所用标准硬度块的 材料不同(3)2018版标准方法 M1中将误差极限(硬度 计的读数允许与标准硬度块的标定值之间偏差的最 大允许值)用于定义其中一个不确定度分量Umpe, 其计算方法较2009版标准中uE 的计算方法并没 有改变(4)2018版标准中去掉对试样测量重复性的 标准不确定度,试验人员引入的不确定度体现在同 一试样测试时的示值重复性,可以通过多次测试同 一标准硬度块来衡量由于各不确定度分量可能由 多种因素综合作用而产生,为了避免重复考虑和计 ,各不确定度分量仅考虑引起的单一主要因素(5)新标准中标准硬度块的不确定度uCRM 接来源于 CRM 校准证书,不再像旧版标准中利用公式计算(6)uH 的描述和计算方法有所改变,新版标准 中将用标准硬度块检定的平均值的标准不确定度改为测量标准硬度块时,硬度计的标准不确定度更加明确了不确定度来源计算方法也由极差法改 为标准偏差法(7)新版标准中方法 M2的计算模型相对旧版 标 准 中 方 法 2 的 计 算 模 型 有 所 改 变,JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示中推荐利 用修正的办法补偿系统效果误差,测量结果将全部 测定的硬度值减去b,或者Ucorr 增加b,不再是作为 平方根求和的一个不确定度分量。 


4 结论

(1)依据 GB/T231.1-2009GB/T231.1- 2018对金属材料布氏硬度值测量结果的不确定度 进行了详细的评定,其结果分别为2009版方法一: X - =(229.4±6.7)HBW;2009 版 方 法 二:X - corr = (229.8±4.2)HBW,X - ucorr = (229.4±4.6)HBW; 2018版方法 M1:X =(229.4±5.6)HBW;2018方 法 M2:Xcorr = (229.0±3.1)HBW,Xucorr = (229.4±3.5)HBW。 (2)对比分析了新旧标准中测量不确定度评定 方法,根据4种方法测量结果表明,2018版标准中 的方法较2009版方法可以获得相对准确的测量不 确定度,方法 M2可以获得比方法 M1更小的不确 定度

来源:材料与测试网

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