CSM 01010207-2006 金属布氏硬度试验 测量结果不确定度评定.pdf

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1、会问叫阿甲本飞hvpeCSM 01 01 02 07-2006 属布民硬度试验测量结果不确发布日期：2006心4中国金属学会分析测试分会发布CSM 01 01 02 07一2006前1995年ISO等7个国际组织共同颁布了测量不确定度表示指南M简称GUM）。我国在1999年等同采用GUM，颁布了JJF1059-1999测量不确定度评定与表示，对测量不确定度评定和表示的通用规划作了规定。GB丁15481-2000,ISO17025:2005检测和校准实验室能力的通用要求以及CNAL/AC01: 2005检测和校准实验室能力认可准则等技术管理标准中对测量不确定度的评定和表示均有明确的要求。中国实验

2、室国家认可委员会还专门颁布了CNAL/AR 11: 2006测量不确定度政策和CNAL/AG 06 :2003测量不确定度政策实施指南两个文件，为贯彻JJF1059-1999测量不确定度评定与表示国家计量技术规范明确了要求。金属力学性能是金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力应变关系的性能。由于作用力特点的不间，如力的种类、施力方式、应力状态等的不问以及所处环境的不间，使金属在受力后表现出各种不同的行为。在诸多影响因素中有些因素对性能的影响比较容易量化，有些则不然。金属力学试验测量结果不确定度评定的专业性和针对性很强。它不仅要求有测量不确定度的理论和必要的数学基础知识还需要掌握试

3、验方法和试验标准了解设备的计量检定规范以及标准物质等综合知识，这些更增加了金属力学试验测量结果不确定度评定的难度。中国金属学会分析测试分会根据CNAL/AR 11: 2006测量不确定度政策中“遵循国际规范的相关要求，与国际相关组织的要求保持一致”和“目标明确、重要先行、循序渐进”原则编写了中自金属学会推荐方法一一金属力学试验测量结果不确定度评定系列实例内容包括：金属材料室温拉伸试验测量结果不确定度评定、金属拉伸杨氏模量（静态法）测量结果不确定度评定、钢绞线弹性模最测量结果不确定度评定、金属薄板和薄带塑性应变比（r值）测量结果不确定度评定、金属麦比冲击试验测量结果不确定度评定、金属洛氏硬度试验

4、HRC）测量结果不确定度评定、金属布氏硬度试验测量结果不确定度评定、金属维氏硬度试验测量结果不确定度评定和金属盟氏硬度试验测量结果不确定度评定等9篇，这些实例可为实验室中从事力学试验测量结果不确定度评定研究和具体实践工作的专业人员提供参考。本篇以两个硬佳度水平为例介绍了金属布氏硬度试验测量结果不确定度评定的方法。本方法由中国金属学会分析测试分会提出。本方法技术归口单位为中国金属学会分析测试分会。本方法起草单位：钢铁研究总皖国家钢铁材料测试中心。本方法主要起草人：邓是If备、梁新邦。I 1 被测对象2 51用文献JJF 1059 1999 JJG 2005 1987 JJG 147-1991 3

5、 环境条件硬度计在下1) 室温102) 环境清i3) 周围元的安装在稳4 酣蠢基准采用工等标准硬度块的示值误装应为：5 测量过程硬度徨水平HBWI 202 337 6 评定结果的使用203 339 金属布氏硬度试验测量结果不确定度评定CSM 01 01 02 07-2006 硬度块作为试样进行试验。硬度块各一块各测5个点各得到表1有氏睡良苦实浪。借HBW ? 3 4 0 平均值203 204 203 204 203.4 339 339 341 341 339.8 在室温条件下测量结果一般可直接使用本不确定度的评定结果。CSM 01 01 02 07-2006 7 数学模型U=k 式中：U一一扩

6、展不确定度；走包含因子；u（主）对i式样进行硬度测量重复性引起的标准不确定度分项：以H用标准硬度块进行检定时平均菌的标准不确定度分项；u(E）一一硬度计允许误差引起的标准不确定度分项；u(CRM) 标准硬度块引起的标准不确定度分项：u(1月s)测量系统的分辨力引起的标准不确定度分项。8 输入量的标准不确定度评定8. 1 对试样进行硬度测蛊重复性引起的标准不确定度分项u（到的评定由于硬度计示值是硬度计在试块上的不同区域测量得到的结果其测量的特殊性是同一点不可能重复测量，所以硬度计的测量重复性包含了硬度块均匀度对其示值的影响。本例采用三点平均值为一个数据（采用三点平均值是为了与能力验证试验三点平均

7、的结果比较）采用A类方法进行评定。单次实验标准握按极楚法计算，当测最次数为5时极差系数C=2.曰：R R s, -c一汇33因为是三点平均值的不确定度应除以j3。u（丁r); j3 计算结果见表20表2不问试样极慧、标准偏差及u（汩的计算结果硬度值水平HBW 202 极差RHBW 标准偏姜s,HB飞V0. 429 u（丁r)HBW 0. 248 8.2 用标准硬度块进行检定时平均值的标准不确定度分项uCH的评定用标准硬度块进行检定时平均佳的标准不确定度按下式计算：u(H) = ：三LJN 标准偏差及以H）的计算结果见表30表3标准偏盖及时H）的计算结果硬度值水平HBW 标准偏差S;日BWu(H

8、) HBW 202 0. 129 0. 192 8. 3 输入量8类不确定度的评定输入量已类不确定度来；原主要有以下三部分构成：a) 标准布氏硬度块引起的不确定度分项u(CRM):2 337 ? 0. 858 0.495 337 0. 858 。，384CSM 01 01 02 07-2006 b) 布氏硬度计测量误差引起的不确定度分项u(E);c) 压摸测量分辨力引起的标准不确定度分项u(ms）。8. 3. 1 标准布氏硬度块引起的不确定度分项u(CRM）的评定标准布氏硬度块引起的不确定度分项uCCRM）采用B类方法进行评定。二等标准布氏硬度块在本文所涉及的硬度范围示值误差为士1.5%，按均

9、匀分布1 5% Urel(CRM）丁O.866 202 HBW硬度值水平：uCCRM)=O. 866% 202=1. 749 HB引T 337 HBW硬度值水平：uCCRM）二0.866%337口2.918 HBW 8. 3.2 硬度计引起的不确定度分项u(E）的i平定可以通过示值误差得到。采用B类方法进行评定。Urei （）寸正在二1.7川u(E）二1. 73% 202=3.499 HB飞V202 HBW硬度值水平：337日BW硬度值水平：u(E)=l. 73% 337=5. 837日BW8.3.3 压捷测量分辨力引起的标准不确定度分项u(ms)竹，.I oHB I I ms （is)=lc

10、l工I一一I（一）2、3I 0d I 2 ./31 数系力敏辨灵分中一一式rr由m HB=0.102 2F DCD-jY丁歹）I= I守（于）（飞主￥）式中：HB一一硬度值；D一一压头钢球直径，mm;d一压瘟直径，mm,己知压瘦测量装置能分辨压痕直径的0.5%。202日BW硬度值水平：D = 10 mm; d = 4. 226 mm; ms= 0. 021 1 mm; lei= 101. 236; u(ms)=O. 617 HBW 337 HBW硬度值水平1D = 10 mm; d = 3.306 mm; ms= 0.016 5 mm; lcl口211.689；以ms)=1. 008 HBW

11、注：压痕分辨力引起的标准不确定度分项的近似计算方法：如果D与d值相差较大，认为75写了句D，则：i c i = （于）( D十二）2（学）如果使用相对标准不确定度计算u,o1(ms)=2 u,c1（的9 合成标准不确定度的评定标准不确定度汇总表4,3 CSM 01 01 02 07-2006 表4输入莹的标准不确定度汇总表HBW 标准不确定度标准不确定度分量不确定度来源202日BW硬度水平337日BW硬度水平u （王）试样硬度测量重复性检定时平均值标准硬度块硬度计误差0. 248 o. 495 u (H) u (CRM) 0. 192 0.384 1. 749 2. 918 u (E) 3.

12、499 5.837 门讨论输入量彼此独立不相关，所u (ms) 1. 008 10 337 HBW 布行属进金样5哺nu，户、向口7i 了能力验证。参加能力验证分数评价实验室的2005年由中国实验能力验证研究中心组织实水平为203日BWl0/3000的参加能力验证试验的实验统计技术处理。以Z比分数评价实实国金国际实验室验证计划中用硬度值(203 将两次能力验证统计的结果转挨成相对关系，并与不确定度评定的结果相比较，见表50 表5能力验证满意数据分布范圈与扩展不确定度评定的结果对照表扩展不确定度U,(203.4）土7.92日BWl0/3000(339. 8）之13.3日BWl0/3000相对扩展

13、不确定度U阳已！(203.4）土3.9% (339. 8）之3.9% 204土5.2日BSl0/3000309 10. 9日BSl0/3000CNACL T057 能力验证204之2.6% 309之3.5% 满意数据分布范圈203土5.9 HBWl0/3000 CNAL T0154 203土2.9% 4 CSM 01 01 02 07-2006 从表5中可看出，低硬度值时评定的扩展不确定度与能力验证结果差别稍大：在硬度值水平300 HBWl O /3000以上时能力验证满意数据分布范围接近计算出的U阶elo不确定度评定的结果符合实际情况。;) OONhONO 嗖”“0 户。罢们中国金属学会推荐技术和方法金属布氏硬度试验测量结果不确定度评定CSM 01 01 02 07 2006 与命中国标准出版社出版发行北京复兴门外三奥河北街16号邮政编码：100045网坟www.bzcbs. corn 电话：6852394668517548 中国标准出版社秦垒岛印刷广印刷各地新华书店经销号舍印张0.75 字数11千字2006年9月第一次印刷开本88012301/16 2006年9月第版* 定价10.00元如有ED装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话：（010)68533533书号：155066 2“ 17236 CSM 01 01 02 07-2006