洛氏硬度不确定度

金属材料洛氏硬度测量不确定度评定

1. 目的

保证客户了解测量结果是否符合特定需求，确认测量数据的可信赖及真实的程度。 2. 范围

适用于洛氏硬度测量不确定度的评定。 3. 概述

测量对象:材质M2；规格φ30mm ；试样状态,淬火+回火 检测设备:KH3000自动数显洛氏硬度计 环境条件:室温23.5℃，相对湿度≤65%。

试验过程:依据GB/T 230.1 - 2009《金属材料 洛氏硬度试验 第一部分：试验方法（A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、 K 、N 、T 标尺）》,先用63.0HRC 硬度水平的标准硬度块，对硬度计进行检验，测定5点洛氏硬度值，确定硬度计合格后再对试样进行洛氏硬度测定，测定五点硬度值（HRC ）。

4. 数学模型和不确定度分项的评定 4.1 测量标准物质时硬度试验机的不确定度

4.1.1 使用标准硬度块在整个试验面上均匀分布地压出五个压痕，试验结果如下：

4.1.2 单次实验标准偏差

采用A 类方法进行评定。按照JJF1059—1999推荐的极差法计算如下：

C

R S H =

其中：R --------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）。 代入数据计算，R =62.9-62.8=0.1HRC C=2.33

则043

.033

.21.0==

H S （HRC ）

4.1.3 测量标准物质时硬度试验机的不确定度 评定5次平均值的标准不确定度:

019

.05

043.05

==

=

H H S u

4.2 试样测量重复性的标准不确定度u x 4.2.1 测量试样的硬度平均值

4.2.2 测量试样的标准偏差

测量结果的标准偏差采用极差法计算,当n=5时极差系数C=2.33

13

.033

.230.0===

C R S x

4.2.3 试样测量重复性标准不确定度的评定 评定单次测量标准不确定度:

13

.0==x x S u

4.3 标准硬度块的标准不确定度CRM u 的评定

根据GB/T 230.3-2002规定，63.0HRC 硬度水平标准块硬度均匀度的最大允许值为rel r =1.0%

则

=

CRM u 83

.2CMR

rel H r ⋅（其中CMR H =63.0HRC ）

22

.083

.20

.63%0.1=⨯=

CRM u

4.4 硬度计允许误差下的标准不确定度E u 的评定

参考标准GB/ 230.2-2002,洛氏硬度(C 标尺)的允许误差E rel =±1.5HRC 则最大允许误差下的标准不确定度87

.035.13===

rel

E E u

4.5 压痕测量分辨力的标准不确定度ms u 的评定

测量装置测压痕的分辨力为ms δ=0.1HRC 压痕测量分辨力的标准不确定度03

.03

21.03

2===

ms

ms u δ

5. 合成标准不确定度的评定 5.1 灵敏系数

根据以上分析与计算各标准不确定度分项汇总见表2《标准不确定度分量汇总表》，各分量的灵敏系数均为1(看成等权)。

表2 标准不确定度分量汇总表

5.2 合成标准不确定度c u 的计算

输入量彼此看成为独立，标准不确定度按下式合成：

2

22

2

2

ms

E CRM

H

x c u u u u u u ++++=

2

2

2

2

203

.087

.023.0019

.013.0++++=

c u

91

.0=c u

6. 扩展不确定度的评定

6.1 取置信概率P=95％ ，取包含因子k=2，扩展不确定度： U 95=u c ×k=0.91×2=1.82HRC

7. 测量结果

H RC

)82.16.62(±=X

8. 参考资料

7.1 GB/T 8170-2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》

7.2 GB /T 230.1-2009《金属材料 洛氏硬度试验 第1部分：试验方法（A 、B 、C 、D 、E 、F 、

G、H、 K、N、T标尺）》

7.3 GB /T 230.2-2002《金属材料洛氏硬度试验第2部分：硬度计（A、B、C、D、E、F、

G、H、 K、N、T标尺）的检验和校准》

7.4 GB /T 230.3-2002《金属材料洛氏硬度试验第3部分：标准硬度块（A、B、C、D、E、

F、G、H、 K、N、T标尺）的标定》