GB/T 34205—201Z

6.6硬度计的参数标定

6.6.1使用校准用台式硬度计在与试样相同材料的参考硬度块上测量至少5点，计算5点硬度值的平 均值作为硬度计的标定值 6.6.2用硬度计在同一参考硬度块测量至少5点，将硬度计显示的平均值调整到6.6.1得出的标定值， 得到校准参数。

6.6.4对于不同金属材料，一些硬度计允许存储所有的校准数据和调整参数，需要时可调用

注：通常，硬度计的参数由制造商使用非合金钢和低合金钢的标准硬度块进行校准。当对与非 弹性模量不同的金属材料试件进行试验时 安全生产标准，需要针对硬度计的参数进行标定

7.1试验表面可以是平面、曲面。只要探头可达且压头能够垂直压入试验表面。 注1：试样指通常意义上的试样和试件。试件包括金属产品或金属产品的一部分，如锻件、管材、镀层等。 注2：当试验表面是曲面时，建议采用合适的支承座 7.2试验表面应平坦光滑，试验表面粗糙度应不超过压痕深度的30%。最大允许的表面粗糙度Ra见 表2。压痕深度、试验力和硬度的关系见式（1）： 注：试样的表面粗糙度对试验结果可能产生影响

式中： h—压痕深度，单位为毫米（mm）； F——试验力，单位为牛顿(N)； HVUCI维氏硬度值。

式中： h—压痕深度，单位为毫米（mm)； F——试验力，单位为牛顿(N)； HV—UCI维氏硬度值。

式中： 一压痕深度，单位为毫米（mm）； F—试验力，单位为牛顿(N)； HVUCI维氏硬度值。

表2最大允许的表面粗糙度Ra

最大允许的表面粗糙度

1N、8N、20N可参照其他试验力的要求，由相关方协商确定。

7.3试验表面上应无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂。

7.3试验表面上应无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂。 7.4加工试验表面时，应使对试验表面或试验表面性能产生影响的过热或冷加工等因素减至最小。 7.5试样厚度一般不小于5mm且质量不小于300g。对于厚度2mm~5mm的试样建议用耦合或 粘接方式，涂（镀）层和表面硬化层等的厚度t不应小于压痕深度的10倍。 注：当试样试验部位厚度过薄时，可能会引起试样发生共振或干扰振动；当试样质量小于300g时，如果试样发生 自振，对试验结果有影响

7.3试验表面上应无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂。 .4加工试验表面时，应使对试验表面或试验表面性能产生影响的过热或冷加工等因素减至最小， 7.5试样厚度一般不小于5mm且质量不小于300g。对于厚度2mm~5mm的试样建议用耦合或 粘接方式，涂（镀）层和表面硬化层等的厚度t不应小于压痕深度的10倍。 注：当试样试验部位厚度过薄时，可能会引起试样发生共振或干扰振动；当试样质量小于300g时，如果试样发生 自振，对试验结果有影响

GB/T 342052017

.6对于几何尺寸特殊的试样，例如管 ，所要求的最小厚度和最小质量 也允许小于上述给定值。最小可检验的弯管半径约3mm。

8.1试验一般在10℃～35℃的温度下进行，不在该温度范围内进行的试验应在试验报告中注明。 注：试验温度可能对硬度试验结果有影响。 8.2试验前，应使用与试样材料相同的参考硬度块检查硬度计的显示值是否为标定值， 8.3试样应稳固放置以保证试验过程中试样不产生位移。否则，应采用适当方式对试样进行固定或刚 性支撑。支撑面应清洁且无其他污物（如氧化皮、油脂、灰尘等）。 8.4探头应垂直于试验表面，探头轴线方向与试验平面或过试验点的切线方向的倾斜角度不应大 于5。 8.5根据试验对象选择合适的探头，使用的试验力取决于试样的硬度、表面粗糙度及涂（镀）层、表面硬 化层的厚度等因素。试验力的典型应用参见附录C。 8.6使探头与试样试验表面接触，根据硬度计的加载方式施加试验力进行测量。 8.7在加力过程中，探头不应产生滑动、转动和晃动，加力应平稳持续，在整个试验期间，应避免试样和 探头受到冲击和振动。 8.8试样的硬度值应取不少于3个测量值的算术平均值确定，有特殊要求的情况由相关方协商确定 注：一些硬度计可能采用去掉测量的最高值和最低值，此时推荐至少压痕数目不少于5个压痕。 8.9任一压痕中心到试样边缘距离应大于5mm。压痕有特殊要求的情况由相关方协商确定。对于镶 嵌式试样，压痕中心到试样边缘距离可以小于5mm。 8.10对钢、铜和铜合金的材料，两个相邻压痕中心距离应大于1mm，对铅、锡和锡合金等软金属应大 于3mm。 8.11通常，硬度计的测量和显示系统采集频率变化量，并转换成维氏硬度值，超声接触阻抗法谐振频 率变化量与硬度关系及转换参见附录D

9.1结果的测量不确定度与下列两种因素有关： 硬度计（包括在硬度计直接校准时的测量不确定度）以及标准硬度块的校准； 一试验操作和试验条件。 9.2测量不确定度的完整评估应根据ISO关于测量不确定度表示的导则（GUM)来执行；也可使用 JF1436的试验条件对应的硬度计的极限偏差作为扩展测量不确定度（置信概率95%）的近似值；也可 参照附录E进行测量硬度值不确定度的评估

试验报告应包括下列内容：

试验报告应包括下列内容： a）本标准编号； b）与试样有关的详细描述； c）硬度计、探头的型号规格

GB/T 34205—2017

d）试验结果； e）本标准中未规定的重要试验细节，如连接类型、试样的试验位置等； 使用的标准硬度块或参考硬度块； g） 影响试验结果的各个细节，如果试验温度不在8.1规定范围时，应注明环境和试验温度； h）需要时提供硬度值的测量不确定度。 注：尚无精确的评定方法将超声接触阻抗法测量的硬度换算成其他硬度和抗拉强度。因此应避免这种换算，除非 通过对比试验建立换算基础。

GB/T342052017

附录A （规范性附录） 超声硬度计的间接检验

在对硬度计进行间接检验前，应对其进行检查以确保硬度计按制造者的说明书正确安装，并要做以 下特别检查： a）仪器电量应确保在50%以上： b）硬度计探头底部压头应完整、无松动； c）度计探头可以被主机正确识别，加载时能正确读

2.3对于特殊情况，硬度计可以仅在一个标准块上进行检验，硬度块的选择应使其硬度值应尽 近待测试样的硬度值。 2.4将每一标准硬度块上所测得的硬度值H1、H2、H：、H4、Hs，以从小到大递增的次序排列， （A.1)计算其算术平均值

检验的硬度计的相对重复性应符合表A.1的规定

GB/T 342052017

A.2.8在规定的检验条件下，硬度计的误差E按式（A.4)计算：

L、H,、H.H、H、对应A.2.4的硬度值

H，H，、H、H，一对应A.2.4的硬度值：

A.2.9相对误差E按式(A.6)计算

2.9相对误差E按式(A.6)计算：

按式(A.5)计算：

.............(A6

表A.2硬度计的最大允许相对误差

接检验后进行间接检验，间接检验的周期不超过

GB/T342052017

1使用者应在当使用硬度计之前对其使用的硬度范围进行检查。 2日常检查应在按照6.5规定的标准硬度块上至少打3个压痕。如果硬度计显示的平均值与机 度块标称值之差不大于表B.1的规定值，则硬度计被认为是满意的。如果大于表B.1的规定值，应 进行间接检验。

B.3所测数据应保存一段时间，以便能监测硬度计的再现性和稳定性。

GB/T342052017

附录C （资料性附录） 试验力的典型应用示例 UCI方法与试验力关系的典型使用情况见表C.1

附录C （资料性附录） 试验力的典型应用示例

表C.1UCI方法与试验力关系的典型使用情况

GB/T342052017

附录D （资料性附录） 超声接触阻抗法谐振频率变化量与硬度关系及转换

D.1.1对于超声接触阻抗法硬度试验，带有压头的振动杆谐振频率变化量和试件硬度值之间的关系见 图D.1。

图D.1UCI频率变化量与硬度的关系示例

1.2探头的频率变化量取决于其有效的弹性模量和试件与金刚石棱锥体压头的接触表面积， .1）计算。

式中： 4.f 频率变化量，单位为兆赫（MHz)； f 函数符号； Eeff 有效弹性模量，单位为兆帕（MPa）； A 压痕表面积，单位为平方毫米（mm）； F 试验力，单位为牛顿（N)。 A=f(E.Af.F)

D.1.3维氏硬度的计算按式(D.3)

GB/T342052017

F 试验力，单位为牛顿（N）； A 一压痕表面积，单位为平方毫米（mm）。 D.1.4由式（D.2)带人式（D.3)得出式(D.4）。 HV=CXF/f(Elr,△f,F) D.1.5由式(D.4)可知，确定UCI想得出硬度值需要3个变量，即试验力、有效弹性模量和频率变化量。

D.2由频率变化量转换为UCI硬度的描述

D.2.1超声硬度计可配备不同型号的探头，每一型号探头的试验力是固定的。超声接触阻抗法硬度试

验方法是通过事先使用标准台式试验机对一种材料的样块进行标定，得出标定值，然后使用超 在标定的样块试验，得出UCI硬度值，然后根据标定值对超声硬度计进行标定，得出UCI硬 参数。

HVPART/HVR=CXF/f（Ef，AfARTF)/CXF/f(Eff,△f1,F） HVPART=HVveRXLf(Ef,Afi,F)/f(EffAfPART,F) D

Φ一函数符号 D.2.2因为式（D.8)中的HVveR和△fi为已知量，对于探头和同一材料其有效弹性模量Eer是 因此，只要测量出△FPART就可以通过超声硬度计数据处理单元得出被测试件的硬度值，即式（I

D.2.3超声硬度计是通过已知硬度值的某种材料的标定样块来确定该种材料的弹性模量，调整超声硬 度计参数后，就可在以后对该种材料进行硬度试验。 D.2.4对于弹性模量不同的材料或硬度计内置材料选项中不同的材料进行硬度试验，应事先通过这种 材料标定的样块对硬度计进行标定。

GB/T342052017

附E （资料性附录） 硬度值测量的不确定度

度反映了所有分量不确定度的组合影响（间接检验）。由于本方法要求硬度计的各个独立部件均在其允 偏差范围内正常工作，故强烈建议在硬度计通过直接检定一年内采用本方法计算。 E.1.2图E.1显示用于定义和区分各硬度标尺的四级的计量溯源链的结构图。溯源链起始于用于定 义国际比对的各硬度标尺的国际基准。一定数量的国际标准一一基础标准硬度计“定值”校准实验室用 基础参考硬度块。当然，基础标准硬度计应当在尽可能高的准确度下进行直接标定和校准

E.2硬度检测的测量不确定度

图E.1硬度标尺的定义和量值传递图

2.1.1方法1（缩写为M1)是一种考愿所使用的硬度计最大充许误差的简化方法 在M1中，极限偏差，即范围允许在硬度检验仪参考标准的偏差内，以便定义安全源Ue。不会发 对这些偏差的硬度值修改。在表E.1解释了求出U的方法

混凝土结构GB/T342052017

通过式（E.2)得出测量结果

GB/T342052017

U=Ku+ucrm十u+u十um

U=Kué+uCrM+u+u+ums

注：使用M1，使硬度检测仪与相应硬度试验标准保持一致。 在描述测量结果时，应说明所使用的方法。在一般情况下铆钉标准，对测量结果应使用方法1[式（E.2)]。 2.1.2方法2（缩写M2）是与M1等值的方法，汇总了硬度计测量不确定度的尺寸ucRM、u和ums 度计的uUTH由校准证书给出。 硬度检验的测量不确定度可从式（E.3）得出： U=2u+u+uHTM ·（E.3 式中： uHTM 硬度计的不确定度； u 根据试样上硬度分配不均匀性的标准不确定度，探头不均勾性确定见表E.2，并按式（E.4） 计算； E 根据硬度检验仪的极限偏差的不确定度：

E.2探头的不均勾性自