GB／T 21838.3-2022  金属材料 硬度和材料参数的仪器化压入试验 第3部分：标准块的标定

压头检定后的测量值（例如角度、半径等)应用手所有计算中。若压入的深度不天于6m，则应用 小于5%的相对不确定度标定压头面积函数。 在纳米范围和小的显微范围（h<1000nm），压头角度的允差通常很难达到，压头尖锐的顶端可能 对测量有着非常显著的影响。测量优于士10nm的压头的曲率半径是困难的，其已与AMF的探针半 轻相当。对用户来说使用有证压入模量标准块测量压入的方法是很容易的，但它只能给出压头投影面 积值，并不能明确压头形状。鉴于压头面积函数测量值这一重要指标规定的不确定度较小。因此，对于 纳米和小的显微范围的标准块的标定，宜认真考虑所使用的压头的类型和材料参数。

3.2.1金刚石正四棱锥体的四个面应高度抛光，且无表面缺陷，其平面度在0.0003mm以内。

技术交底5.3.2.2金刚石棱锥体锥顶的两相对面夹角应为（136士0.1）°（见GB/T21838.2一2022的图2）。夹角

的最大不确定度在置信概率为95%时应为士0.15°。 金刚石锥体轴线与压头柄轴线（垂直于座的安装面）的夹角应小于0.3° 金刚石压头的顶端宜便用高倍测量显微镜或优先使用干涉显微镜、原子力显微镜检验。 5.3.2.3若四个面不相交于一点，两相对面交线的长度应小于0.001mm。用于显微和纳米范围的压 头，交线长度不应大于0.00025mm。 5.3.2.4用垂直于金刚石棱锥体轴线的平面截取棱锥体得到一个四边形，检验该四边形的角应满足 （90士0.4）角的要求（见图1），

5.3.3玻氏、改进型玻氏、直角立方体压头、硬质合金球压头和圆继压头

对于玻氏、改进型玻氏、直角立方体压头、硬质合金球压头和圆锥压头，宜使用GB/T2183： 022中5.5.3、5.5.4和5.5.5规定的允差作为最低要求。三棱锥压头检验面角度的最大不确定度在 率为95%时应为±0.15°

5.4位移测量装置的检验

5.4.1位移测量装置所要求的分辨力取决于被测量的最小压入尺寸。

4.1位移测量装置所要求的分辨力取决于被测量的最小压入尺寸。 位移测量装置标尺的分度和对压人深底的分整力应签合表1的规定

位移测量装置标尺的分度和对压入深度的分辨力应符合表1的规定

图1棱锥体正方形横截面的允差

表1位移测量装置的分辨力和最大允差

表2零点测量和机器柔度要求的不确定度

5.4.2位移测量装置应按GB/T21838.2—2022中的5.3进行检验。

5.4.2位移测量装置应按GB/T21838.2—2022中的5.3进行检验。 最大允差不应超出表1规定的值

给排水标准规范范本表3试验循环推荐时间

标准块应在标定证书规定的温度（一般为23℃士5℃)内，使用GB/T21838.1一2019规定的一 方法并考虑GB/T21838.2一2022中第5章的要求，在本文件第5章所描述的标准机上进行标定

对每一标准块，宏观范围至少应压出5 至少应压出15个压痕。这些压雅 分成5组，每组随机分布在表面。应记录这些压痕的位置来防止出现新的压痕。对纳米范围，建议表面

标记或建立合适的坐标系，来确保避免已压区域出现新的压痕

................2

的变异系数或相对实验标准差，以百分数表示，见

.2在宏观范围，HM，HrT，Er间接检验的最大充许变异索数是2%。在显微范围内，E间接检验的 最大允许变异系数是2%。在纳来范围内联轴器标准，Em间接检验的最大允许变异系数是5%。用于纳米和显微 范围测定机器柔度的标准块（例如，钨），允许有更大的变异系数。

9.1每一标准块上应直接标记或用唯一性代码（包含证书）标记下列内容：

满足第4章要求的标准块，只对标定时的试验条件有效。 注：众所周知，基于位错机制塑性变形材料的硬度与压入尺寸相关。通过自相似几何压头测得的硬度，与压痕直径 的平方根成反比。在宏观范围，压人尺寸相对偏差小，这种影响不明显。然而，在显微和纳米范围，影响却是非 常大的。因此，只有压入尺寸一致，硬度值才具有直接可比性。因此只有压入模量，可以作为纳米和显微范围 内校准机架刚度和压头面积函数的材料参数（见参考文献1)。 标定的有效期限宜为5年。