GB／T 231.2-2022  金属材料 布氏硬度试验 第2部分：硬度计的检验与校准

使用满足GB/T13634要求的1级或优于1级的标准测力仅； 用校准过质量的码或具有相同准确度的其他方法施加一个示值误差在士0.2%以内的力，使 该力与被测试验力相平衡。 5.2.4力的每一次测量的误差均应在GB/T231.1规定的试验力标称值[见附录A中公式（A.2)] 的士1.0%以内

5.3压头用球性能的检测

5.3.1压头由球和压头座组成。仅需对球进行检测。 5.3.2应从一批球中随机至少抽取2个球，检测每个抽样球的尺寸和硬度。做过硬度检测的球应予以 剔除。 5.3.3所有的球均应抛光，且无表面缺陷。 5.3.4使用者应对球进行测量以保证其满足5.3.5和5.3.6的要求，或者从球的供方获得能证明满足 5.3.5和5.3.6要求的球。 5.3.5球的直径应为在球的不少于3个位置上测得的单个测量值的平均值。每个单个测量值与其标 称直径之差均应在表1给出的允差之内。 5.3.6碳化钨合金球的特性应满足下列要求。

学成分： 碳化钨（WC)：基体部分； 其他碳化物总量：2.0%（质量分数）： 钻（Co）：5.0%~7.0%（质量分数）

船舶标准GB/T231.22022

表1不同球直径的允差

5.4压痕直径测量装置的校准

5.4.1对于直接测量压痕直径的测量装置，其标尺的分度应能估测到压痕直径的0.5%以内。压痕直 径测量装置应对每个物镜进行校准。校准时，应将测量装置的每个工作范围至少分成4个测量段。对 于每一段组合的标尺刻线，如果可能，宜在两个垂直的测量轴上，将其调整到视场中心，使用标准线纹尺 进行检测。对于每一测量段的测量值与标称值的最大允许误差为士0.5%[见公式（A.7)]。 5.4.2对于根据测量投影面积计算压痕直径的测量装置，压痕直径测量装置应对应每个物镜，通过测 量覆盖被测面积范围的至少4个标准圆形参考图形进行校准。测量装置的最大允许误差为被测面积的 ±1%2。 5.4.3所有测量装置还应通过测量有证标准压痕，如按GB/T231.3标定的标准硬度块上的压痕进行 检验。对应每一规格的球，应用每个物镜测量覆盖直径工作范围的至少4个压痕。在测量过程中照明 的条件应保持不变。测得的平均直径与标准压痕的平均直径的最大允许误差为士0.5%2》

5.5试验循环时间的检测

5.5.1硬度计的试验循环宜由其制造者在生产时进行检测，或当硬度计经过修理后可能会影响到试验 循环时进行检测。在其他时间对试验循环的检测见表4的规定。 5.5.2应检测试验循环以符合GB/T231.1确定的试验循环时间，并要考虑与时间测量有关的测量不 确定度。

在（23士5）℃温度范围内，使用按GB/T231.3标定的标准硬度块进行间接检验。如果在此温度 进行检验，则应在检验报告中注明。 块的试验面和支承面与压头表面不应有任何外来的或腐蚀性的污物

6.2应针对每一试验力和所使用的每种规格的球对硬度计进行检验。对于每一试验力，应从表2(对应 0.102×F/D=30的比率）和表3（对应其他试验力/球直径二次方的比率规定的硬度范围中至少选用 2块标准块进行检验。 如有可能，2块标准块应从不同的硬度范围中选取。 6.3如果间接检验不是在直接检验后立即进行，则应使用被检硬度计前一次直接检验过程中所采用的 相同照明条件，测量每一标准块上的标准压痕。对于每个压痕，其直径的平均测量值与有证标准压痕平 均直径的最大允许误差为士0.5%2。优选时，这种检验能够用一个单独标准块上同样大小的压痕来 代替。 6.4应在每一标准块的试验面上均匀分布地压出5个压痕，并对其进行测量。试验应按GB/T231.1 进行。 6.5将每一标准块上所测得的5个压痕直径按从小到大递增的次序排列为：d1、d2、d3、d4和d，并按 公式（1）计算其算术平均值d：

的检验条件下，硬度计示值重复性r按公式（2）计

比表示的硬度计示值相对重复性rm按公式（3）

6.7硬度计的相对重复性rrel应符合表2或表3的规定。 6.8对于每个标准块，用H1、H2、H3、H。和H分别表示与5个压痕对应的硬度值，5个压痕的平均 硬度值按公式（4）计算：

6.9在规定的检验条件下，硬度计的示值误差E按公式（5)计算：

H。一标准硬度块校准证书给出的标定硬度值。 以标准块标定硬度值H。的百分数表示的硬度计示值相对误差E按公式(6)计算

示的硬度计示值相对误差应符合表2或表3的规

表2对应0.102×F/D=30的比率硬度计的示值相对重复性和相对误差

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他试验力/球直径二次方的比率硬度计的示值相

6.10硬度计校准结果测量不确定度的评定方法

更度计直接检验项目和检验商期见表4 间接检验的周期不应超过12个月，间接检验应在直接检验完成以后进行

表4硬度计的直接检验

议当压头使用两年后要对其进行直接检验或更换。 对这些检测项目按顺序进行直接检验，以便找出未通过间接检验的原因，如果能够证明压头是失效的原因 例如通过更换压头进行试验），则不需要对其进行直接检验，

检验报告/校准证书应包括以下内容： 注明执行本文件，即GB/T231.2； b） 检验方法（直接检验和/或间接检验）； 硬度计标识的信息； d) 检验器具（标准硬度块、标准测力仪等）； 压头用球的直径和试验力； D检验时的温度：

GB/T231.2—2022 g） 检验结果； h) 检验日期和检验机构； i）检验结果的不确定度。

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附录A （资料性） 硬度计检验结果的测量不确定度

GB/T231.1一2018的图C.1示出了硬度标尺的定义和量值传递所需的计量链。 测量不确定度评估是确定误差来源和理解测试结果差异的一种有力工具。本附录给出了不确定度 评估的指导，如果客户无特殊要求，本方法可供参考。 本文件规定的硬度计性能评价方法已经经过很长时间的发展和完善。当确定硬度计需要符合的某 一规定充差时，该充差已包含与使用测量仪器和（或）参考标准相关的不确定度。因此，在此不确定度的 基础上再给出进一步的充差是不正确的（例如通过测量不确定度减小充差）。这种情况适用于硬度计直 接检验或间接检验中的所有测量值。每次评估硬度计是否符合本文件的规定时，仅需使用规定的测量 设备和（或）参考标准物质得到的测量值。然而在一些特殊情况下，通过测量不确定度减小允差也是允 许的。这种情况仅限于各方通过协议一致同意时适用，

A.2硬度计的直接检验

A.2.1试验力的检测

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UL=uiRS+um+HTM

uLRS 标准线纹尺（参考标准）校准证书给出的相对标准测量不确定度，k=1； Ums 压痕直径测量装置分辨力引人的相对标准测量不确定度； uLHTM 一硬度计长度测量的相对标准不确定度。 标准线纹尺（压痕直径测量装置校准用的参考标准)的测量不确定度在其相应的校准证书中给出。 下列影响量不会对校准用的标准线纹尺的测量不确定度产生实质的影响： 温度相关性； 长期稳定度； 一内插法误差。 测量不确定度评定示例如下： 标准线纹尺的扩展测量不确定度：ULRs=0.0005mm(k=2)； 压痕直径测量装置的分辨力..=1.0um

表A.4压痕直径测量装置的校准结果

表A.4中的uLHTM和AL分别按公式（A.6）和公式（A.7)计算：

ULHTM = 兰×t(对于三个读数，t=1.32)

SLi对应标准线纹尺第i个示值，压痕直径测量装置长度示值的标准偏差

尽管所有的参考长度的相对标准测量不确定度都是这样计算，但在表A.5中，相对标准测量不确 定度用的是表A.4中uLHTM的最大值。

表A.6包含标准线纹尺测量不确定度的压痕直径测量装置最大相对误差的计算

表A.6中△Lmx按公式（A.8)计算： △Lmax=I△Lrel/+UL .（A.8 此例的结果表明：包含校准用标准线纹尺测量不确定度的压痕直径测量装置的相对误差是满足5.4 的±0.5%要求的。

A.2.3压头用球的检测

压头是由头部装有球的压头体和压头柄组成，不能通过在现场分别测量进行检验。压头用球的 性、物理性能和化学成分（见5.3)宜由被认可的校准或检测实验室出具的有效校准证书或检测报 证明。

A.2.4试验循环时间的检测

5.5中对试验循环时间的检验和与其相关的测量不确定度做了详细的考虑。因此，不需对此测 定度分量进行评估

A.3硬度计的间接检验

注：根据硬度试验标准的定义，在本附录中，下标CRM"（有证标准物质)的含义是“标准布氏硬度块”。 通过使用标准布氏硬度块进行间接检验，能检查硬度计的综合性能，同时根据标准硬度块的标准值 还可测定出硬度计的重复性及误差。 硬度计间接检验时的合成标准测量不确定度由公式（A.9）求得：

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表A.7硬度计间接检验结果

根据表A.7中的数据按公式（A.10)计算被检硬度计的示值误差

当t=1.14，n=5,S=0.60HBW时，u=0.31HBW。

铆钉标准A.4硬度计间接检验测量不确定度的评定

表A.8硬度计间接检验测量不确定度的评定

表A.9包含测量不确定度的硬度计的最大误差

包含测量不确定度的硬度计的最大示值误差△HHTMmax按公式（A.13)计算： △ HHTMmax=UHTM+IE ·（A.13） 代人表A.9中的相关数据，△HTMmx=1.2十0.2=1.4HBW。 此例的结果表明：包含测量不确定度的硬度计最大示值相对误差满足第6章规定的士3.0%的 要求

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（规范性） 不能满足按规定力/时间配置的硬度计的检验 对由于其设计原因不能满足按规定力/时间配置的硬度计，允许仅对压痕直径测量装置和压头用球 的特性进行直接检验。按如此方法检验的硬度计每年应进行一次间接检验，而且用该硬度计所做的硬 度试验结果应以硬度符号HBW/P而不是HBW表示。 应按第6章对硬度计进行间接检验，但是不必按照6.4中提到的，在GB/T231.1中规定的试验循 环时间配置加力时间。对于在给定压痕位置具备施加多次力的功能的硬度计，为了获得最优的测量效 果，应多次施加力并记录加力次数，该加力次数要记录在检验报告中。使用这种硬度计测得的 GB/T231.1试验结果仅对所检测过的规定次数的施加力有效，

（规范性） 不能满足按规定力/时间配置的硬度计的检验 对由于其设计原因不能满足按规定力/时间配置的硬度计，允许仅对压痕直径测量装置和压头用球 的特性进行直接检验。按如此方法检验的硬度计每年应进行一次间接检验抗震标准规范范本，而且用该硬度计所做的硬 度试验结果应以硬度符号HBW/P而不是HBW表示。 应按第6章对硬度计进行间接检验，但是不必按照6.4中提到的，在GB/T231.1中规定的试验循 环时间配置加力时间。对于在给定压痕位置具备施加多次力的功能的硬度计，为了获得最优的测量效 果，应多次施加力并记录加力次数，该加力次数要记录在检验报告中。使用这种硬度计测得的 GB/T231.1试验结果仅对所检测过的规定次数的施加力有效。

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