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國際間標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)量比對(duì)

更新時(shí)間:2021-11-19  |  點(diǎn)擊率:2094
   
由于硬度計(jì)量和檢測方法的特點(diǎn),在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中得到日益廣泛的應(yīng)用和重視。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際法制計(jì)量組織(OIML)以及很多國家都制定一系列有關(guān)硬度計(jì)量及試驗(yàn)方法的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。特別是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的國際標(biāo)準(zhǔn)較為詳盡。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)是一個(gè)由眾多會(huì)員國組成的聯(lián)合組織。它所制定的標(biāo)準(zhǔn)首先是由專業(yè)的技術(shù)委員提出草案,然后提交各成員團(tuán)體表決,需取得至少75%參加表決的成員團(tuán)體的同意,才能作為國際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。因此,ISO標(biāo)準(zhǔn)是照顧到眾多成員國的,它適應(yīng)性廣,精度放得較寬,特別是由于沒有國際統(tǒng)一的硬度基準(zhǔn)器和傳遞系統(tǒng),它具有明顯的世界性影響。但目前并非是世界上具有法律性的國際硬度標(biāo)準(zhǔn)。因此,各國的硬度計(jì)量及試驗(yàn)法標(biāo)準(zhǔn)之間或與ISO之間只能說大體相同或互有補(bǔ)充。  
我國是ISO組織的成員國,自改革開放后早已注意到與ISO標(biāo)準(zhǔn)一致的問題,在修訂和建立硬度試驗(yàn)方法中,多等效采用ISO標(biāo)準(zhǔn),但有些為結(jié)合我國國情,只保留微小差別。  
我國自加入WTO以后,國際交往更頻繁,因此,對(duì)國外有關(guān)硬度計(jì)量檢定和檢測方法以及與硬度應(yīng)用相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有所了解,如在進(jìn)出口貿(mào)易中,對(duì)對(duì)方硬度測試精度、檢測方法特點(diǎn)等有所了解,將會(huì)處于主動(dòng)地位。為此,將介紹ISO和ASTM(美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn))等有關(guān)硬度計(jì)量檢定和檢測方法以及與應(yīng)用相關(guān)的硬度檢測規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)(主要常用方法標(biāo)準(zhǔn)號(hào),不是全部的),供讀者在需要時(shí)進(jìn)一步檢索。  
一、國際比對(duì)  
硬度計(jì)量測試作為生產(chǎn)過程中的品質(zhì)控制及產(chǎn)品驗(yàn)收的重要手段之一,在國際上同樣受到重視,隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的形成和發(fā)展,各國之間的交流和合作更加活躍,人們越來越關(guān)心各國的標(biāo)準(zhǔn),硬度量值是否相近和一致,如果示值一致,在不久的將來就可以達(dá)到互相認(rèn)可對(duì)方的檢測結(jié)果,實(shí)現(xiàn)免檢。極大的推動(dòng)相互合作。為此近年來各國之間紛紛進(jìn)行雙邊的、區(qū)域性的、或主要工業(yè)國家之間的各種硬度值比對(duì)。我國參加了這些國際比對(duì),取得較好結(jié)果。  
1.1994年中國計(jì)量科學(xué)研究院(NIM)與意大利國家計(jì)量研究所(IMGC)進(jìn)行了洛氏硬度值的比對(duì)。比對(duì)結(jié)果見下表,兩國硬度值接近,尤其是HRC標(biāo)尺差值不大于0.1HRC。  
中國(MIM)與意大利(IMGC)洛氏硬度值比對(duì)結(jié)果  
中國(NIM)與意大利(IMGC)洛氏硬度值比對(duì)結(jié)果.jpg  
2.1995~1996年,中國計(jì)量科學(xué)研究院參加了由美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)組織的“建立一個(gè)通用的采用標(biāo)準(zhǔn)金剛石壓頭的洛氏硬度標(biāo)尺”項(xiàng)目,中、美、意及日本國家計(jì)量研究所、德國聯(lián)邦材料檢驗(yàn)研究院等參加了本項(xiàng)目。  
同一壓頭在各國基準(zhǔn)儀器上測試的對(duì)比結(jié)果.jpg  
圖1同一壓頭在各國基準(zhǔn)儀器上測試的對(duì)比結(jié)果  
組織者希望通過一系列國際比對(duì)證明,只要采用幾何形狀經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)金剛石壓頭、采用相同或近似的試驗(yàn)條件等程序,以及準(zhǔn)確、可靠的國家基準(zhǔn)儀器,就可以得到可以比較的,相差較小的測量結(jié)果,從而探索建立一個(gè)通用的洛氏硬度標(biāo)尺,達(dá)到統(tǒng)一示值的目的。圖1為采用同一金剛石壓頭,由5個(gè)國家的國家基準(zhǔn)測得的硬度值,5個(gè)國家基準(zhǔn)的硬度變化范圍為(-0.1~+0.16)HRC,甚為接近。圖2為5個(gè)國家基準(zhǔn)儀器,采用各自的基準(zhǔn)壓頭得到的硬度值,5個(gè)國家相差范圍為(-0.29~+0.38)HRC,這個(gè)結(jié)果比圖1的結(jié)果相關(guān)大一些,這就是各自壓頭帶來的誤差。NIST采用11個(gè)壓頭進(jìn)行的比對(duì)試驗(yàn),其變化范圍為(-0.17~0.23)HRC。以上試驗(yàn)說明,金剛石壓頭是硬度值主要誤差來源,因此,其幾何形狀必經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)。  
各國的基準(zhǔn)壓頭和基準(zhǔn)儀器比對(duì)結(jié)果.jpg  
表2各國的基準(zhǔn)壓頭和基準(zhǔn)儀器比對(duì)結(jié)果  
3.1998年,中國計(jì)量科學(xué)研究院參加了歐共體德國MPANRW組織的類似的國際比對(duì)(WorldwideunifiedScaleRockwellwithconicalindenter),SMT4CT96-2096(DG-CZJU)大部分歐洲及中、日、美等國家參加。  
1998年亞太組織APMP也組織了一次硬度值國際比對(duì)(APMPIntercomparisononHardness)。另外,1994年中國與德國(PTB)維氏硬度值(HV33)比對(duì)結(jié)果,見下表。  
表2.jpg  
在所有以上國際比對(duì)中,我國硬度基準(zhǔn)值與世界無損檢測資源網(wǎng)上發(fā)達(dá)國家國孫比對(duì)先結(jié)果相互相差非常微小,這說明我國國家硬度基準(zhǔn)及檢定、測試均具有先進(jìn)水平。  
這一系列的國際比對(duì)都是為了相互了解各國硬度示值的精度和差異情況,探討縮小、統(tǒng)一示值的途徑,這是為保障今后國際經(jīng)濟(jì)合作活動(dòng)的開展,是有非常積極意義的。  
二、展望  
目前硬度量值的傳遞系統(tǒng)如圖3a所示。國家標(biāo)準(zhǔn)硬度之間依靠相比對(duì)來聯(lián)系。設(shè)想的硬度傳遞系統(tǒng)如圖3b,即將來建立國際標(biāo)準(zhǔn)硬度裝置后的情況。

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