磁力式硬度計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
1. ASTM E110
最早對(duì)便攜式磁力硬度計(jì)做出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)是1982年制定的美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E110--82(2009)《使用便攜式硬度計(jì)測(cè)試金屬材料洛氏和布氏硬度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》。
關(guān)于磁力式硬度計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“硬度計(jì)可以通過(guò)一個(gè)固定件或磁鐵將被測(cè)物表面夾緊?！标P(guān)于磁力式液壓布氏硬度計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“可以采用液壓缸加載試驗(yàn)力，通過(guò)壓力表指示試驗(yàn)力的大小，液壓缸可以安裝彈簧釋放閥，以控制試驗(yàn)力的大小。”關(guān)于磁力式洛氏硬度計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“便攜式洛氏硬度計(jì)通常通過(guò)螺桿和一個(gè)已校準(zhǔn)的彈簧施加試驗(yàn)力，儀器有兩個(gè)指示器，一個(gè)指示表通過(guò)測(cè)量彈簧的位移來(lái)指示力的大小，另一個(gè)指示表或螺旋測(cè)微計(jì)用來(lái)指示壓痕的深度。按指示表的顯示施加初試驗(yàn)力，將深度指示器的指針調(diào)到正確位置，然后施加主試驗(yàn)力，按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿直到力指針回到初試驗(yàn)力點(diǎn)，讀取硬度值，這個(gè)值為施加主試驗(yàn)力前后在初試驗(yàn)力下壓痕的深度差值。
中國(guó)產(chǎn)的磁力式洛氏硬度計(jì)其原理和操作與上述規(guī)定完全相同。與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E110相對(duì)應(yīng)的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是中國(guó)冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/T4285-2012，筆者參加了這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。
2. 國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范JJF××××—20××《攜帶式布氏硬度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》
2015年11月。上述校準(zhǔn)規(guī)范通過(guò)了審定，目前正在報(bào)批中，筆者參加了這項(xiàng)規(guī)范的起草工作。
這項(xiàng)校準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定了便攜式布氏硬度計(jì)的分類，對(duì)便攜式布氏硬度計(jì)的技術(shù)要求以及計(jì)量校準(zhǔn)方法。分類中包括了磁力式布氏硬度計(jì)。
規(guī)范中規(guī)定了對(duì)便攜式布氏硬度計(jì)的精度要求，見表1。
表1 硬度計(jì)示值最大允許誤差及示值重復(fù)性
硬度計(jì)類型 | 硬度范圍/HB | 示值最大允許誤差 | 示值重復(fù)性 |
沖擊式 | (100～400)HBS10/3000 | ±8% | ≤8% |
剪銷式 | |||
錘擊式 | (175～225)HBS5/750 | ||
C型 磁吸式 液壓式 | ≤125HBW | ±5% | ≤5% |
125 | ±4% | ≤4% | |
＞225HBW | ±3% | ≤3% |
鑒于便攜式布氏硬度計(jì)主要應(yīng)用于車間現(xiàn)場(chǎng)并且主要是測(cè)試工件本體，現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)條件、試件的打磨、操作的方便性以及兼顧其他類型的硬度計(jì)等因素，本規(guī)范對(duì)精度的要求要低于相關(guān)的臺(tái)式硬度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.2，事實(shí)上國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的磁力式硬度計(jì)其精度都可以達(dá)到GB/T 231.2的要求。
根據(jù)這項(xiàng)校準(zhǔn)規(guī)范就可以由國(guó)家計(jì)量部門對(duì)便攜式布氏硬度計(jì)進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)，并出具計(jì)量校準(zhǔn)證書。有了這份證書，儀器就可以在商品貿(mào)易及技術(shù)監(jiān)督中作為各方共同認(rèn)可的檢測(cè)手段。
3. 國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范JJF××××--20××《攜帶式洛氏硬度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》
2015年11月，上述計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范通過(guò)了審定，目前正在報(bào)批中，筆者參加了這項(xiàng)規(guī)范的起草工作。
這項(xiàng)校準(zhǔn)規(guī)范的使用范圍規(guī)定如下：“本規(guī)范適用于壓頭和試驗(yàn)力符合GB/T230.1要求的攜帶式洛氏硬度計(jì)。”
與便攜式布氏硬度計(jì)相同，這項(xiàng)計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范也規(guī)定了便攜式洛氏硬度計(jì)的分類，對(duì)便攜式洛氏硬度計(jì)的技術(shù)要求以及計(jì)量校準(zhǔn)方法。
國(guó)內(nèi)外的磁力式便攜洛氏硬度計(jì)，由于其壓頭、試驗(yàn)力等試驗(yàn)條件完全符合GB/T230.1的要求，因此也適用于本規(guī)范。
出于與便攜式布氏硬度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范相同的考慮，本規(guī)范對(duì)便攜式洛氏硬度計(jì)的精度要求也低于相關(guān)的臺(tái)式硬度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T230.2，如表2所示。
表2 硬度計(jì)示值最大允許誤差和示值重復(fù)性
硬度標(biāo)尺 | 標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度范圍 | 示值最大允許誤差 | 示值重復(fù)性 |
HRA | （20~88）HRA | ±2 HRA | ≤1.5 HRA |
HRBW | （20~100）HRBW | ±2.5HRBW | ≤2.0 HRBW |
HRC | （20~70）HRC | ±2 HRC | ≤1.5 HRC |
HR15N | （70~91）HR15N | ±2.5 HR15N | ≤2.5 HR15N |
HR30N | （42~80）HR30N | ±2.5 HR30N | ≤2.5 HR30N |
HR45N | （20~70）HR45N | ±2.5 HR45N | ≤2.5 HR45N |
HR15TW | （73~93）HR15TW | ±3.5 HR15TW | ≤3.5 HR15TW |
HR30TW | （43~82）HR30TW | ±3.5 HR30TW | ≤3.5 HR30TW |
HR45TW | （12~72）HR45TW | ±3.5 HR45TW | ≤3.5 HR45TW |
國(guó)內(nèi)外的磁力式洛氏硬度計(jì)很容易達(dá)到上述精度要求。
4. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T24523《金屬材料快速（布氏）硬度試驗(yàn)方法》
這是一項(xiàng)規(guī)定了測(cè)深法布氏硬度試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是ASTM E103-84(2002)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)深法的原理、試驗(yàn)方法、符號(hào)、試樣、試驗(yàn)報(bào)告、硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)及硬度塊的檢定。國(guó)產(chǎn)的PHBR--200型磁力式硬度計(jì)所采用的測(cè)深法布氏硬度檢測(cè)符合這一標(biāo)準(zhǔn)。
由于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E103--84(2015)的內(nèi)容做了重要修改，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T24523--2009也將進(jìn)行修訂，目前已立項(xiàng)，作為起草小組的成員，筆者將參加這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。
5. 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T××××--××××《采用便攜式布氏硬度計(jì)檢測(cè)電站金屬部件技術(shù)導(dǎo)則》
這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)目前已完成送審稿，正在準(zhǔn)備提交審定，筆者參加了標(biāo)準(zhǔn)的起草工作，標(biāo)準(zhǔn)制定工作計(jì)劃于2016年完成。
這項(xiàng)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用便攜式布氏硬度計(jì)測(cè)試電站金屬部件硬度的試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)程序、硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的檢定及試驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)適用于使用與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.2所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)力和壓頭完全相同的便攜式硬度計(jì)。國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的磁力式布氏硬度計(jì)符合這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)修改采用了美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E110--84(2014)
6. 機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T××××—××××《金屬材料 便攜式洛氏硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)》、 JB/T×××《金屬材料 便攜式布氏硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)》。
上述兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)立項(xiàng)，預(yù)計(jì)2016--2017年完成，這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)便攜式洛氏、布氏硬度計(jì)的制造、檢驗(yàn)與校準(zhǔn)做出了具體規(guī)定，筆者將主持這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。
目前，關(guān)于以磁力式硬度計(jì)為代表的便攜式硬度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作相當(dāng)活躍，預(yù)計(jì)1～2年內(nèi)即可完成全部標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，屆時(shí)將形成成套的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使便攜式硬度計(jì)在制造、使用和校準(zhǔn)方面都有法可依。在許多行業(yè)都可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)采用里氏硬度計(jì)檢測(cè)出現(xiàn)爭(zhēng)議時(shí)，有一個(gè)供需雙方以及監(jiān)督部門都認(rèn)可的最后的檢測(cè)手段。