美标和国标中金属洛氏硬度值测量不确定度评定方法的对比分析

金属材料硬度测试测量不确定度评定金属材料的硬度是指材料抵抗外界硬物对其表面产生的塑性变形或剪切力的能力。

硬度测试是金属材料力学性能测试的重要指标之一，对于金属材料的质量控制、性能评价和材料选型等方面都具有重要的意义。

在进行硬度测试时，测量不确定度评定是非常重要的环节，能够评估测试结果的准确性和可靠性。

本文将从不确定度的定义、硬度测试方法、影响硬度测试不确定度的因素和评定硬度测试不确定度四个方面进行详细介绍。

一、不确定度的定义测量不确定度是对测量过程结果的信度提供一个度量，它表示测量结果与被测量量的真实值之间的偏差。

测量不确定度的评定是通过评估各种误差源的影响，将其转化为一个数值范围，用以表示测量结果的可信程度。

二、硬度测试方法常见的金属材料硬度测试方法包括：布氏硬度试验、维氏硬度试验、洛氏硬度试验和显微硬度试验等。

每种硬度试验方法都有其特定的原理和试验仪器，根据被测材料的不同和测试要求的不同，选择合适的硬度测试方法进行测试。

三、影响硬度测试不确定度的因素硬度测试不确定度主要受以下几个方面的影响：1.仪器误差：硬度测试仪器的示值误差对测试结果的准确性有直接影响，仪器精度越高，硬度测试不确定度越小。

2.试样准备：试样的几何形状、尺寸和表面处理等都会对硬度测试结果产生影响。

如试样表面有凸起物或凹陷等缺陷，都会引入额外的误差。

3.测试力的稳定性：硬度测试时，测试力的大小和稳定性对测试结果有较大影响。

测试力过大或过小都会引起测试结果的偏差，测试力的稳定性对测试结果的重复性也有一定影响。

4.测试时间和测量次数：在硬度测试中，测试时间的长短和测量次数的多少都会对测试结果产生一定影响。

测试时间过短可能导致测试结果不准确，测量次数过多也会增加误差。

四、评定硬度测试不确定度评定硬度测试不确定度是通过统计分析和计算来得出的。

主要步骤包括确定硬度测试的各种误差源、收集相关数据、分析数据、计算不确定度，并给出评定结果的不确定度范围。

金属洛氏硬度计测量不确定度评定
王文超;泽仁群迫;龙塔
【期刊名称】《计量与测试技术》
【年(卷),期】2017(044)011
【摘要】本文通过测量金属洛氏硬度计(以C标尺为例),分析不确定度来源,给出测量不确定度方法.
【总页数】2页(P121-122)
【作者】王文超;泽仁群迫;龙塔
【作者单位】甘孜州计量检定测试所,四川甘孜 626000;甘孜州计量检定测试所,四川甘孜 626000;甘孜州计量检定测试所,四川甘孜 626000
【正文语种】中文
【中图分类】TH140.2
【相关文献】
1.金属洛氏硬度测量不确定度评定 [J], 林景宇
2.美标和国标中金属洛氏硬度值测量不确定度评定方法的对比分析 [J], 刘岩岩
3.金属洛氏硬度试验测量不确定度评定 [J], 黄丽文
4.金属材料洛氏硬度(HRC)测量不确定度评定 [J], 第五婷婷
5.洛氏硬度计示值误差测量不确定度评定 [J], 张曙香;余泽利;房永强;马晓晨;魏康因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

金属材料硬度测试测量不确定度评估一、引言本文以洛氏硬度(HRC)测试为例，说明测量不确定度的评估方法。

同时也探讨测量不确定度能否视为测试实验室的最佳测试能力指标，并探讨当使用测量不确定度表示测试结果时，如何区分材料变异性和测量技术能量(包括测试方法、技术及设备能量)对测量不确定度的影响程度。

二、技术说明及分析不确定度来源硬度测试依其测量方法及指标的不同，在技术细节上稍有差异，例如布氏硬度是以荷重除以压痕的球面表面积来表示硬度大小；洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)则以荷重时所发生永久变形部份的深度来比较硬度的高低。

因此，评估测量不确定度时，不同方法及指标所须量取的数据各不相同，计算方法也不同。

但以目前常用的硬度测试机而言，测试过程中操作人员并不需要量取各个数据，尤其是数位型测试机，均由微处理机直接显示最后结果，操作者所需作的，就是依照标准程序备好试片、校正测试机、正确选择测试点和正确执行测试工作。

因此在测量不确定度上只能由最后测试结果执行统计分析，并加入其他非由统计而来的B 型不确定度评估而得。

以下以洛氏硬度（HRC ）为例，说明其评估程序。

三、不确定度的评估（一）、数据采集首先依据标准试片数量和以往的工作经验，将评估范围分成HRC20--40与HRC40--65两部分。

依标准作业程序在HRC20-40的标准试片读取六个数据，如表1所示。

表 1 HRC20-40标准试片硬度测试结果（二）、计算表1以标准值为X 轴，测试值为Y 轴，则相对于每一标准值X i 皆可计算出一个中间值为u i ,标准差为εI 的高斯分布，由所有的值所回归出一个线性式：式中， 为X i 相对于的期望值。

若已知样本为（X ，Y i ）;I={1,2……….n}，则回归线的最小平方参数估计值可由测试值到样本回归线的离差平方和求得，即： i bX a Y +=ˆY ˆ∑∑∑===--=-==n i ni i i i i n i ibx a Y Y Y e SSE 112212)()ˆ(则其变异数为 ， 取其正平方根 即为其标准差。

金属洛氏硬度测量不确定度评定引言任何一个测量结果都不是绝对准确的，都有一个测量不确定度。

如何识别影响测量结果测量不确定度的主要因素，从而注意对这些主要分量加以控制，对提高测量的准确度是有实际意义的，也是我们日常工作要考虑的问题。

硬度的测量也不列外，硬度是金属材料机械性能的一项重要指标。

本文对金属件洛氏硬度（HRC测量不确定度进行分析评定，为检测工作中硬度测量不确定度评定提供参考和借鉴。

1、方法原理及测量过程1.1 方法原理洛氏硬度试验是将金刚石圆锥压头或钢球压头压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，测量在初试验力下的残余压痕深度。

再根据洛氏硬度公式计算测量结果。

1.2测量环境：温度为（22± 3）C1.3测量仪器：200HRS-150数显洛氏硬度计1.4被测对象：一块直径© 25mm勺金属试样1.5 测量过程：按照标准GB/T230.1-2009 《金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法》的要求先在46.6HRC的标准硬度块上均匀分布地压出6 个压痕，取后五个数据，并计算平均值，然后再在试样上均匀分布地压出6 个压痕，取后五个数据，并计算平均值。

2、建立数学模型被测金属件洛氏硬度值按以下公式计算：y=x式中，y为被测金属件洛氏硬度值，x为硬度计示值（可直接读取），单位HRC。

3、不确定度来源以检测过程和数学模型分析，该实验的不确定度主要由5 方面引起：（1）试样测量重复性引入的标准不确定度ux（A 类评定）；（2）标准硬度块测量重复性引入的标准不确定度（ A 类评定）；（3）标准硬度块不均匀性引入的标准不确定度uCMN（B 类评定）；（4）硬度计最大允许误差引入的标准不确定度uE（B 类评定）；（5）压痕测量系统分辨率力引入的标准不确定度uMs（B 类评定）。

4、标准不确定度分量评定4.1 试样测量重复性引入的标准不确定度ux对试样进行6 次重复测量，取后5 个数据，结果如下：46.2，46.6 ，46.5，46.5，46.4 （HRC）平均值按下式计算：采用极差法计算平均值的标准偏差为0.17 (HRC (当n=5 时极差系数C=2.33 )0.17(HRC)4.2 标准硬度块测量重复性引入的标准不确定度对46.6HRC标准硬度块进行6次重复测量，取后5个数据，结果如下：46.5，46.5，46.6，46.8，46.8(HRC) 平均值按下式计算：采用极差法计算平均值的标准偏差为0.13( HRC (当n=5 时极差系数C=2.33)4.3 标准硬度块不均匀性引入的标准不确定度uCMN标准硬度块不均匀性最大允许值根据GB/T230.3-2012 规定rrel=1.0%4.4 硬度计最大允许误差引入的标准不确定度uE 硬度计允许示值误差最大值根据GB/T230.2-2012 规定E=±1.5HRC4.5 压痕测量系统分辨率力引入的标准不确定度ums5、合成标准不确定度0.91 (HRC)6、扩展不确定度取包含因子k=2。

不锈钢中美牌号对照表和钢硬度的检测方法不锈中美牌号对照表钢硬度的检测方法不锈钢产品按交货形状分类可分为不锈钢板、不锈钢带、不锈钢管、不锈钢棒、不锈钢丝等。

如果按照金相组织分类则可分为以下五种类型：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体－铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。

各种不锈钢材料都是以退火、调质、固溶、淬火或回火等各种不同的热处理状态供货的。

1不锈钢的力学性能不锈钢材料的力学性能十分重要，它关系到以不锈钢为原料而进行的变形、冲压、切削等加工的性能和质量。

因此，几乎所有的不锈钢材料都要求进行力学性能测试。

力学性能测试方法主要分两类，一类是拉伸试验，一类是硬度试验。

拉伸试验是将不锈钢材料制成试样，在拉伸试验机上将试样拉至断裂，然后测定一项或几项力学性能，通常仅测定抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率。

拉伸试验是金属材料最基本的力学性能试验方法，几乎所有的金属材料，只要对力学性能有要求，都规定了拉伸试验。

特别是那些形状不便于进行硬度试验的材料，拉伸试验成为唯一的力学性能检测手段。

硬度试验是将一个硬质压头按规定条件缓慢压入试样表面、然后测试压痕深度或尺寸，以此确定材料硬度的大小。

硬度试验是材料力学性能试验中最简单、最迅速、最易于实施的方法。

硬度试验是非破坏性的，材料硬度值与抗拉强度值之间有近似的换算关系。

材料的硬度值可以换算成抗拉强度值，这一点具有很大的实用意义。

由于拉伸试验不便于测试，并且由硬度换算到强度很方便，因此人们越来越多地只测试材料硬度而较少测试其强度。

特别是由于硬度计制造技术的不断进步和推陈出新，一些原来无法直接测试硬度的材料，如不锈钢管材、不锈钢线材、极薄的不锈钢材板和不锈钢带材等，现在都已经可以直接测试硬度了。

所以，存在一个硬度试验逐渐代替拉伸试验的趋势。

在不锈钢材料的国家标准中大多数都同时规定了拉伸试验和硬度试验。

小部分不便于进行硬度试验的材料，例如不锈钢管材和线材只规定了拉伸试验。

金属硬度试验方法国家标准金属硬度是金属材料的一个重要性能指标，它直接影响着材料的加工性能、耐磨性和使用寿命。

因此，对金属硬度进行准确的测试和评定是非常重要的。

为了规范金属硬度的测试方法，我国制定了一系列的国家标准，以确保测试结果的准确性和可比性。

首先，金属硬度的测试方法需要选择适当的硬度测试仪器。

目前常用的硬度测试方法有洛氏硬度、巴氏硬度、维氏硬度等。

每种硬度测试方法都有相应的测试仪器，用户在选择测试方法时需要根据具体材料的硬度范围和测试要求来确定。

在进行测试之前，需要对测试仪器进行校准和标定，以确保测试结果的准确性。

其次，金属硬度的测试方法需要严格按照国家标准进行操作。

在进行测试之前，需要对试样进行表面处理，去除氧化层和污垢，以减小测试误差。

测试时需要保证试样与测试仪器之间的接触良好，避免外界干扰。

测试过程中需要按照标准要求施加力量，并在规定时间内进行测量，以获得准确的硬度数值。

另外，金属硬度的测试方法还需要进行数据处理和结果分析。

在测试完成后，需要对测试结果进行记录和整理，并进行数据分析和比对。

对于不同的硬度测试方法，需要根据标准要求进行结果的转换和比较，以确保测试结果的可比性和准确性。

同时，还需要对测试过程中可能存在的误差和影响因素进行分析和排除，以提高测试结果的可靠性。

最后，金属硬度的测试方法需要进行结果的评定和应用。

根据测试结果，可以对材料的硬度进行评定，并据此指导材料的选用和加工工艺的确定。

同时，测试结果还可以用于质量控制和产品认证，以确保产品的质量和可靠性。

综上所述，金属硬度的测试方法国家标准对于保证测试结果的准确性和可比性具有重要意义。

在实际测试过程中，需要严格按照标准要求进行操作，进行数据处理和结果分析，并根据测试结果进行评定和应用。

只有这样，才能确保金属硬度测试结果的可靠性，为材料的选用和加工工艺的确定提供可靠依据。

硬度试验ASTM标准与国内标准的对比分析及应用
硬度试验ASTM标准与国内标准的对比分析及应用
李自武, 沈运杰, 叶郁枫
【摘要】从试验方法、硬度计的检定/校准、硬度块的检定/校准等方面，对硬度试验的ASTM标准与国内标准(包括国家标准和国家计量检定规程)进行了对比分析，找出两者之间存在的主要差异，并对硬度试验ASTM标准的特点进行了总结，为国内标准的制定及应用提供借鉴；另外还介绍了硬度试验ASTM标准在国际转包生产业务中的应用，为更好地理解和应用外贸标准提供参考。

【期刊名称】理化检验-物理分册
【年(卷),期】2017(053)006
【总页数】5
【关键词】硬度试验；ASTM标准；国家标准；国家计量检定规程；国际转包生产
硬度试验是金属材料力学性能试验中最简单、最迅速和较易实施的方法，是确定合理的加工工艺、检验热处理效果的主要方法之一，是保证产品质量不可缺少的重要检测手段之一。

随着中国装备制造业与国际接轨步伐的加快，国际转包生产业务不断地扩大，硬度试验美国材料与试验协会(ASTM)标准在国内装备制造业国际转包生产中已经被广泛采用。

笔者主要对硬度试验ASTM标准[1-4]与相关国标[5-13]和计量检定规程的相关规定进行了对比分析，并结合多年的国际转包生产业务经验，介绍了硬度试验ASTM标准的应用。

1 硬度试验ASTM标准与国内标准的对比分析
1.1 硬度试验ASTM标准与国内标准
对于硬度试验，ASTM标准主要有ASTM E10-15a,ASTM E18-16,ASTM E92-。

洛氏硬度值（HRB）检测结果的不确定度评定一、概述1.依据标准：GB/T230.1-20042．检测用设备：型号为的洛氏硬度计3.环境：一般在（10-35℃）室温进行；对于严格要求的试验，应控制在（23±5℃）之内。

本次试验温度为（20-24℃）。

4.检测对象：试块。

5.试验过程：试验前将试样表面清洗干净，在洛氏硬度计得于受控状态下，按照方法标准的规定（试验力，保持时间，压痕间距和压痕中心与试样边缘的距离等）对试样进行试验，测得硬度值（第一测量点不计）。

本次试验采用HRB标尺，试验力为100kgf,保持时间15s.二、不确定度分量试块洛氏硬度值（HBR）不确定度分量包括：硬度计引起的不确定度分量，标准硬度块标准值引起的不确定度分量，其他影响因素引起的不确定度分量。

三、输入量的标准不确定度评定1.输入量HBR的标准不确定度即不确定度A类评定输入量HBR的标准不确定度的主要来源很多，可以通过连续10次独立测量试样质量，得到观测列对其不确定度进行评定。

采用A类评定方法，选用型号为HR-150A洛氏硬度计分别对试样进行测量，得到的观测列如下：10次测量结果的算术平均值为111观测列平均值的标准不确定度为则测量试样引起的相对标准不确定度为2.不确定度的B类评定2.1硬度计精度引起的不确定度型号为HR-150A硬度计检定合格，其硬度测试，硬度值HRB80<m1≤100时，示值误差为±1.0；因本次称量最大值为91.9，在范围之内，按±1.0g计算，硬度计测量精度视值误差服从均匀分布，其标准不确定度为其相对标准不确定度为2.2标准硬度块示值误差引起的不确定度标准硬度块示值为92.8HRB，示值误差为±0.8；因本次测量值为91.2HRB-91.9HRB，符合标准规定，按±0.8HRB计算，标准硬度块精度示值误差服从均匀分布，其标准不确定度为其相对标准不确定度为三．试块洛氏硬度值HRB的合成不确定度根据不确定度的传播定律。

精益生产与工艺创新Lean Manufacturing&Craft Innovation浅谈钳类gb/t,iso,asme标准中的主要性能差异江苏宏宝工具有限公司王竹明钳类杲人们片常生活生产中不可缺少的手工工具，品质的优劣取决于材料的选择以及生产工艺的制造.产品标准是来衡暈显终产品性能的结果。

目前国内钳类生产厂家主要执行的标准冇三个：一是国家标准.:是国际标（ISO）.三是美国ASME标准。

他们有共性，也冇差异下面就钳类主要性能标准差异作浅要的分析。

（一）硬度硬度是钳子主要性能之、由三个方面来规定，一是钳体硬度，二址刃口硬度，三是钳轴（釧钉）硬度。

钳体硬度是对钳子整个机械性能的评判，刃口硬度是对刃口剪切能力的评判，钳轴硬度是对钳子使用状况及寿命的评判。

硬度是钳子性能至关重要的参数之一。

表一是三个硬度值的差异。

表一国家标准GB/T国标标准ISO美国ASME标准钳体夹持面硬度242HRC夹持面硬度N42HRC35-50HRC刃口>55HRC>55HRC55-65HRC钳轴>25HRC没有规定25-50HRC从表•可以看出：钳体硬度国家标准与国际标准是相同的，只对夹持面硬度作了规定，钳体没有具体规疋.而美国ASME 标准觇定了钳体硬度，没有貝体对夹持面的要求.但也可以认定火持面硬度与钳体硬度是…致的刃口硬度除美国ASME标准对上限值有限制外基本-致，钳轴硬度国际标准没有要求外，国标与美标基本一致：另外美国ASME标准对刃口硬度的深度作了规'，匸，其深度不小于1.5mm.从硬度而言.美国ASME标准薦于国家标准和国际标准从使用性能来讲.笔者认为钳体硬度控制在42-48HRC,刃L1硬度控制在55-65HRC,钳轴硬度控制在30-45HRC最为合适，（二）剪切性能钳子刃□剪切性能的评判主要是以剪切力来考量，以及对剪切试材的要求。

刃口不仅能剪切硬的试材，同时能剪切软的试材下而分别来表述国家标准（GB/T），国际标准（ISO）,美国标准（ASME）对刃口剪切力的要求.表二:国家标准（GB/T）钢丝钳斜口钳尖阳翩规格（英寸）678677.568剪切试材直径（抗拉强度①1.6mm01.61Y11T1①1.6mm3.6mm¢)1.6mm3.6mm①1.6mm¢)1.6mm1600MPa钢丝）剪切力580N580N580N460N460N460N570N570N 剪切纸条0.08mm厚剪切软线（抗拉强度540-①1.0mm 3.0mm①1.0mm eo.5mm①0.5m m eo.5mm01.0mm①1.0mm740MPa铜线）064工具信息与标准-eb.2019表二：国际标准（ISO）钢丝钳斜口钳尖嘴钳规格（英寸）678677.568剪切试材直径（抗拉强度1600MPa钢丝）¢1.6mm①1.6mm¢1.6mm¢1.6mm4)1.6mm 1.6mm cp1.6mm¢1.6mm 剪切力580N580N580N460N460N460N570N570N 剪切纸条0.08mm厚——————一一一—剪切软线（抗拉强度560-670MPa铜线）①1.Omm¢1.Omm¢1.Omm4>0.5mm<P0.5mm CpO.5mm 1.0mm¢)1.0mm表四：美国标准（ASME）钢丝钳斜口钳尖嘴钳规格（英寸）678677.568剪切试材直径（抗拉强度MPal241钢丝¢)2.0mm¢)2.0mm02.3mm¢2.0mm¢2.0mm¢)2.0mm¢1.6mm01.6mm 剪切力68N.m99N.m115N.m79N.m79N.m88N.m34N.m34N.m 剪切纸条0.08mm厚<178N<178N<178N<333N<333N<333N178N178N剪切软线（抗拉强度560-670MPa铜线）一一一一一一一—从上述•:个表中可以看岀：国家与国际标准基本相同，每个规格都剪切同一个规格的试材，剪切力都相同，而美国ASME 标准按规格，品种不同剪切力也不同，从剪切试材来看，钢丝的抗拉强度也不相同，从剪切软的试材来看，美标有剪切纸试验,国标与国际标准剪切软铜线试验来评判，他们各有差异，测试方法也不尽相同，笔者从试验数据分析得出，美国ASME标准要求要略高于国家与国际标准。

国标与美标‎检测方法的‎区别纺织品各项‎物理指标的‎检测方法和‎评定方法各‎国是不同的‎，一般买家指‎定检测方法‎标准，主要有：GB,是中国标准‎; ISO,适用于欧洲‎国家；AATCC‎和ASTM‎，适用于美洲‎国家；BS,适用于英国‎；AS，适用于澳大‎利亚和新西‎兰；DIN,适用于德国‎；JIS,适用于日本‎；IWS，适用于世界‎上绝大多数‎国家，主要是指羊‎毛产品；CAN,适用于加拿‎大。

目前我们公‎司常遇到的‎客户要求用‎美标检测方‎法的比较多‎。

下面就对几‎个主要的检‎测方法进行‎对比：水洗牢度：就目前我们‎选定的美标‎方法A2和‎国标方法2‎米讲，美标的温度‎比国标低一‎度，水量是国标‎的三倍，需用的钢杯‎为1200‎m l，而国标是5‎50ml；所用的贴衬‎也不同，美标用的是‎10#多纤布，国标用的是‎D W多纤布‎；试样大小不‎同，美标是5×15cm,国标只有4‎×10cm；所用的洗涤‎剂和用量不‎同，美标用的是‎无磷洗涤剂‎，国标用含磷‎的；美标检测中‎加了50颗‎钢珠进行撮‎揉，国标没有。

即说明同一‎块布，用两种标准‎方法检测会‎做出不同的‎结果，美标会差点‎。

所以当需要‎检测时一定‎要选择好的‎检测标准。

摩擦牢度：在设备上，国标是电机‎自动，美标是手工‎摇动，干摩擦两种‎方法的结果‎不会有太大‎的差异，湿摩擦国标‎要求含水1‎00%，美标要求6‎5%，结果会有所‎不同。

汗渍牢度：国标与美标‎在操作上基‎本一致，汗渍液的配‎方不同，美标比国标‎加多了一种‎乳酸成份，且只检测汗‎酸；而国标包含‎汗酸汗碱，在时间上也‎不同，美标需压6‎小时，国标需压4‎小时，所检测结果‎美标比国标‎会差点。

甲醛含量：国标常用水‎萃取法，萃取1个小‎时，而美标只用‎汽相萃取2‎0小时，其结果会比‎国标高出很‎多，如国标测出‎来的结果6‎0pmm,美标可能测‎出来是20‎0pmm.PH值：国标是40‎℃ 100ml‎水萃取2g‎布1小时，测其水的P‎H值；而美标是2‎50ml水‎，10g布，开水沸煮1‎0分钟，测水的PH‎值，两种方法很‎难取得一致‎，不可比。

美标洛氏硬度和布氏硬度中医的健康观主要包括以下几个方面：美标洛氏硬度和布氏硬度是两种不同的硬度测试方法，它们在测试原理、适用范围、强度表示、硬度范围、测试设备和操作等方面存在一些差异。

一、测试原理：布氏硬度是通过在待测试材料表面施加一定压力的钢球或硬金属球，测量压痕直径来计算硬度值的。

而洛氏硬度是通过在待测试材料表面施加一定深度的压痕，测量压痕深度或压痕周围的微小变形来计算硬度值的。

二、适用范围：布氏硬度适用于大部分金属和合金材料的硬度测定，尤其适合对较大颗粒、粗糙表面、非均匀材料进行测试。

而洛氏硬度则适用于大部分金属、塑料、陶瓷和弹性材料等的硬度测试，可以通过不同的规格和硬度等级来适应不同材料的测试需求。

三、强度表示：布氏硬度以硬度值表示，单位为HB（布氏硬度数）。

而洛氏硬度以硬度值表示，根据不同的测试方法和规格可以有多种硬度表示方式，如HRA、HRB、HRC等。

四、硬度范围：布氏硬度测试的硬度范围比较广，一般从较低的材料硬度到较高的材料硬度都可以测试。

五、测试设备和操作：布氏硬度测试需要使用布氏硬度计，通过载荷施加和压痕直径测量进行测试。

洛式硬度直接在表盘上显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。

六、压痕深度：布氏硬度的压痕深度较大，一般约为原材料厚度的1/10，因此对材料的表面粗糙度和显微组织不敏感。

而洛氏硬度的压痕深度较小，一般为原材料厚度的0.002mm左右，因此对材料的表面粗糙度和显微组织比较敏感。

七、压痕直径：布氏硬度的压痕直径较大，一般为原材料直径的1/100-1/50，因此对材料的晶粒大小和显微组织不太敏感。

而洛氏硬度的压痕直径较小，一般为原材料直径的1/10-1/2，因此对材料的晶粒大小和显微组织比较敏感。

八、测试速度：布氏硬度的测试速度较慢，因为需要测量压痕直径并计算硬度值。

而洛氏硬度的测试速度较快，因为可以直接在表盘上显示硬度值。

九、测试精度：布氏硬度的测试精度较高，因为测量的是压痕直径而不是变形量。

金属材料洛氏硬度(HRC)测量不确定度评定第五婷婷陕西省产品质量监督检验研究院陕西西安710048摘要:在物理量测量结果中，通常会出现不确定度，所谓不确定度是指由于存在测量误差，不能准确确定被测量值的程度，也就是说，不确定度代表着测量结果的可信赖程度。

在报告物理量测量结果时，给出不确定度的作用主要表现为便于使用它的人评定可靠性，同时增强测量结果的可比性。

本文从洛氏硬度测量的角度进行阐述，同时对金属材料洛氏硬度不确定度评定方法进行分析，为评定金属材料落实硬度的不确定度提供参考。

关键词:不确定度；标准偏差；硬度测量1概述测量对象：选择材质为45钢的钢板；检测设备：TH300自动数显洛氏硬度计；检测环境：室温为23.5℃，相对湿度为55%；检测过程：按照GB/T 230.1-2009《金属材料洛氏硬度试验试验方法》的相关要求，先用硬度水平为48.2HRC 的标准硬度块检测硬度计，在硬度块上选择5点测定其洛氏硬度值，当硬度计正常运行后，再测定试样的洛氏硬度，测定5点硬度值。

2数学模型和不确定度分项的评定2.1测量标准物质时硬度试验机的不确定度2.1.1在整个试验面上，使用标准硬度块均匀分布地压出5个评定选择A 类方法在评定过程中，按照JJF1059—2012推荐的极差法进行计算，相应的计算公式如下所示：S H =RC 其中：R 为测量结果中的最大值与最小值之差；C 为极差系数（当n=5时极差系数C=2.33）。

将R=48.2-47.9=0.3HRC 、C=2.33代入上述公式，计算结果为：S H =0.32.33=0.1288HRC 2.1.3测量标准物质时硬度试验机的不确定度对标准物质进行测量时，硬度实验机的不确定度选择5次测量值的平均值，为u =S H 5√=0.12885√=0.0576。

2.2试样测量重复性的标准不确定度u x2.2.1测量试样的硬度平均值(x)在测量试样的过程中，采用极差法对测量结果的标准偏差进行处理，当n=5时，极差系数C=为2.33，将R=0.40HRC 带入下列公式为S x =R C =0.402.33=0.17172.2.3评定试样测量重复性标准不确定度对单次测量标准的不确定度进行评定：u x =S x =0.17172.3评定标准硬度块的标准不确定度u CRM根据GB/T 230.3-2012规定，将r rel 定为1.0%、H CM R =48.2HRC带入下列公式：u CRM =r rel·H CMR2.83整理u CRM =0.1703。

金属洛氏硬度计示值误差测量结果的不确定度评定摘要:本文通过测量金属洛氏硬度计(以C标尺为例),分析不确定度来源,给出测量不确定度方法。

关键词:洛氏硬度计；测量；不确定度。

THE UNCERTAINTY ASSESSMENT OF INDICATION ERROR OF METALLIC ROCKWELL HARDNESS TESTING MACHINESLiwangyang Yexiaobo（LITC，Sichuan Province Luzhou City）Abstract： In this paper, the source of uncertainty is analyzed by measuring metal Rockwell hardness tester (taking C scale as an example), and the measurement method of uncertainty is given.Key words： Metallic Rockwell Hardness Testing Machines; Measurement;Uncertainty.1.前言随着全球市场经济的发展，质量意识的增强,对检测质量提出了越来越高的要求，为实现国与国之间检测结果的互认，保证检测质量，许多国家和国际组织在其有关标准和技术规范文件中,都不同程度地从各个角度对检测的不确定度做出了要求,如在IS09000族《质量管理和质量保证》国际标准中,涉及“检验、测量和试验设备的控制条款中都明确指出:“检验、测量和试验设备使用时,应确保其测量不确定度已知”,并“符合所要求的测量能力”。

由此可见,正确表达和评定测量不确定度是当前国际上开展产品认证、体系认证和实验室认可以及国际互认协议中普遍提出的新要求。

测量不确定度是定量说明测量结果质量好坏的一个参数，也是评判实验室校准能力水平的一个依据，所以本文旨在通过研究讨论不确定度评定的过程与方法，提高自身的能力水平。

金属材料洛氏硬度试验测量不确定度评定本次不确定度评定内容：在18℃~28℃的环境条件下，通过对标准硬度块进行10次测量，依据《测量不确定度评定与表示》JJF 1059.1-2012进行试验分析，得到金属材料洛氏硬度C标尺的测量不确定度。

适用范围：本次不确定度评定结果适用于依据《金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法》GB/T 230.1-2018标准进行试验所得结果。

1、取样与制样本次试验样品为洛氏硬度标准块，硬度值为26.3HRC±1.5HRC，试样表面平坦光滑，无氧化皮及外来污物，无油脂。

2、仪器设备洛氏硬度计HR-150A、标准硬度块26.3HRC±1.5HRC3、试验步骤试验按照《金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法》GB/T 230.1-2018中的操作步骤进行。

试样放置在刚性支撑物上，使压头轴线和加载方向与试样表面垂直，同时应避免试样产生位移。

使压头与试样表面接触，无冲击、振动、摆动和过载地施加初试验力F0，初试验力的加载时间不超过2s，保持时间为s。

无冲击、振动、摆动和过载地施加主试验力F1，使试验力从初试验力F0增加至总试验力F。

洛氏硬度主试验力的加载时间为1s~8s。

总试验力F的保持时间为s，卸除主试验力F1，初试验力F0保持s后，进行最终读数。

两相邻压痕中心之间的距离至少应为压痕直径的3倍，任一压痕中心距试样边缘的距离至少应为压痕直径的2.5倍。

4、环境条件试验室控制温度：23±5℃。

一、建立数学模型洛氏硬度计可以直接从表盘中读出洛氏硬度值，无需计算，即二、对观测列进行测量不确定度评定（A类评定）对1个洛氏硬度标准块进行10次独立检测，所得数据如下表。

本次试验的测量不确定评定的试验次数为10次，因此应用贝塞尔公式法计算10组数据的A类标准不确定度。

由表中数据可以计算得出：（1）平均值平均值计算公式：洛氏硬度值平均值：27.1HRC （n=10）（2）残差计算公式：式中：—残差；—单次测量值；—平均值。

洛氏硬度试验测量结果不确定度评定作业指导书1 测量对象1.1以洛氏硬度值水平为25.0HRC标准硬度块来评定测量结果的不确定度。

1.2 使用LHR XXXX自动数显全洛氏硬度试验机,其测量分辨力为0.1HRC。

1.3 洛氏硬度计的检定按照JJG112-2003进行。

1.4 JJG112-2003对洛氏硬度计的规定见表1：表1 硬度计示值重复性2 引用文献2.1 JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》2.2 JJG112-2003《金属洛氏硬度计（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）检定规程》2.3 GB/T 230.1-2009《金属材料洛氏硬度试验第1部份：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）》2.4 GB/T 230.2-2012《金属材料洛氏硬度试验第2部份：硬度计（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）的检验与校准》2.5 GB/T230.3-2012《金属材料洛氏硬度试验第3部份：标准硬度块（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）的标定》3 环境条件硬度计在下列条件下检定并正常工作:3.1 室温10℃～35℃；3.2 环境清洁，无振动。

周围地腐蚀性气体；3.3 安装在稳固的基础上，并调致水平。

4 测量基准采用二等标准硬度块。

根据GB/T230.3-2012规定，洛氏硬度块均匀度最大值为1%或0.4HRC ，取其大值。

5 测量过程5.1 为减小试样不均匀性的影响,以二等标准硬度块作为试样进行试验。

5.2 使用LHR XXXX 自动数显全洛氏硬度试验机，用洛氏硬度值水平为25.0HRC ，测5个点。

5.3 本试验按GB/T 230.1-2009进行，测量数据见表2。

6 数学模型)()()()()(22222ms CRM E H x k U μμμμμ++++=式中：U ——扩展不确定度k ——包含因子)(x μ——对试样测量重复性的标准不确定度；)(H μ——测量标准物质时硬度试验机的标准不确定度；)(E μ——最大允许误差下的标准不确定度；)(CRM μ——标准硬度块的标准不确定度；)(ms μ——压痕测量系统的分辨力引起的标准不确定度。

2019年2月第一期7浅谈金属材料洛氏硬度试验方法新旧标准变化杨龄发（宁波钢铁有限公司制造管理部宁波315807）摘要：金属材料洛氏硬度试验方法新国家标准与原版国家标准相比，从原理、符号及说明、试验设备、试样、试验程序等方面都作了较大的修改与完善，本文通过对新旧标准相关内容的主要差异进行探讨分析，旨在对试验人员更好地理解和运用新标准有所帮助。

关键词：金属材料；洛氏硬度试验；新旧标准；试验方法0前言洛氏硬度试验避免了布氏硬度试验所存在的缺点，具有操作简便、效率高，直接从表盘或显示屏上读出硬度值，压痕较小，可在工件上直接试验，采用不同标尺可测定各种软硬不同的金属和厚薄不一的试样硬度等优点，因此，在成品工件的验收，尤其是钢铁企业生产检验中最常用。

金属材料洛氏硬度试验最新的国家标准于2018年5月14日发布，2018年12月1日实施，GB/T230.1－2018《金属材料洛氏硬度试验第一部分：试验方法》代替了旧标准GB/T230.1－2009《金属材料洛氏硬度试验第一部分：试验方法》，笔者对新标准增加、修改和删除的内容作了介绍，以便试验人员更好的理解和运用新标准。

1新旧标准对比1.1原理本次修订，取消了压头的类型，新国标把压头类型的相关文字删除，改为特定尺寸、形状和材料的压头，初始压痕深度测量时间点和最终压痕深度测量时间点分开描述，也就是说，初始压痕深度在初试验力加载后测量，最终压痕深度是在卸除主试验力后保持初始试验力时测量，后者减去前者的差值即为洛氏硬度值，与随后附图完全一致，使用者对试验原理更能直观、清晰的理解。

1.2符号及说明从章节来看，新标准增加换算成其他硬度或抗拉强度值的章节内容，将第四章“符号及说明”修改为“符号、缩写术语和名称”。

洛氏硬度一共有15个符号，其中9个为洛氏硬度符号，6个为表面洛氏硬度符号。

对球形标准型洛氏硬度压头的材质、钢球压头的适用范围、HＲA和HＲB的适用范围均有所修改。