布氏硬度试验测量不确定度评定报告

金属材料布氏硬度试验测量不确定度评定报告

1.概述

1.1测量方法：依据GB/T 231.1-2009《金属材料 布氏硬度试验第1部分：试验方法》。

1.2测量设备：布氏硬度计，编号：030。 1.3被测对象：

1.4环境条件：温度20℃、相对湿度<40%。环境清洁，无震源；安装稳固。 1.5 测量过程简述：选用压头直径D=10mm 的硬质合金球，试验力为29420N ，试验力保持时间为12s 。采用自动加载方式，对标准布氏硬度块测定布氏硬度值（HBW 10/3000）。在试样表面选择均匀分布的五点进行硬度试验，测得平均压痕直径，根据硬度试验计算公式（1.1），可以得到布氏硬度测量值。

0.102HBW = （1.1）

式中：F —试验力（N ）；D —压头直径（mm ）；d —压痕直径（mm ）。

2.分析不确定度来源

本报告的不确定度考虑了硬度计与标准硬度块相关测量的不确定度。这些不确定度反映了所有分量不确定度的组合影响。因所使用的布氏硬度计在每年的检定中是合格的， 故考虑的不确定度来源参照表2-1。

表2-1 不确定度来源

3.不确定度分量的评定

3.1测量结果重复性引入的标准不确定度u1

检测人员对标准硬度块进行布氏硬度检测（HBW 10/3000），试验力29420N ，试验力保持时间为12s 。按照GB/T 231.1-2009标准在硬度块上进行试验，得出单次测量值5个，见表3-1。

表3-1 标准布氏硬度块单次测量值

测量结果的平均值：⎺x=220.8

测量结果的标准偏差：

1.44x S =

=

则测量结果重复性引入的标准不确定度u1

1 1.44/0.644x u S ===

3.2标准硬度块均匀度引入的标准不确定度2u

标准硬度块均匀度为0.9%,硬度值为221，则硬度标块的硬度偏差为221×

0.9%。依据B 类判定，u=A/√3

则硬度块不均匀度引入的不确定度u 2=

=1.148

3.3压痕测量装置分辨力引入的标准不确定度3u

压痕直径测量装置为直读显微镜，经相关政府计量部门检定不确定度为

U=0.25μm （k=2）3u =0.125

3.4硬度计系统误差引入的标准不确定度 4u

由鉴定证书知，U=1.4% k=2 。则4u =0.007

4.合成标准不确定度的计算

1.322c u HBW

===

5.扩展不确定度的计算

取置信概率95%p =，按2k =

2 1.322

2.6444 2.6c

U k u HBW HBW

=⋅=⨯==

6.测量不确定度报告