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国际间标准硬度计量比对

发布时间:2024-03-28人气:311

由于硬度计量和检测方法的特点,在现代科学技术发展中得到日益广泛的应用和重视。国际标准化组织(ISO)和国际法制计量组织(OIML)以及很多国家都制定一系列有关硬度计量及试验方法的规程和标准。特别是国际标准化组织制定的国际标准较为详尽。国际标准化组织(ISO)是一个由众多会员国组成的联合组织。它所制定的标准首先是由专业的技术委员提出草案,然后提交各成员团体表决,需取得至少75%参加表决的成员团体的同意,才能作为国际标准正式发布。因此,ISO标准是照顾到众多成员国的,它适应性广,精度放得较宽,特别是由于没有国际统一的硬度基准器和传递系统,它具有明显的世界性影响。但目前并非是世界上具有法律性的国际硬度标准。因此,各国的硬度计量及试验法标准之间或与ISO之间只能说大体相同或互有补充。

我国是ISO组织的成员国,自改革开放后早已注意到与ISO标准一致的问题,在修订和建立硬度试验方法中,多等效采用ISO标准,但有些为结合我国国情,只保留微小差别。

我国自加入WTO以后,国际交往更频繁,因此,对国外有关硬度计量检定和检测方法以及与硬度应用相关的标准应有所了解,如在进出口贸易中,对对方硬度测试精度、检测方法特点等有所了解,将会处于主动地位。为此,将介绍ISO和ASTM(美国材料与试验协会标准)等有关硬度计量检定和检测方法以及与应用相关的硬度检测规程和标准号(主要常用方法标准号,不是全部的),供读者在需要时进一步检索。

一、国际比对

硬度计量测试作为生产过程中的品质控制及产品验收的重要手段之一,在国际上同样受到重视,随着全球经济一体化的形成和发展,各国之间的交流和合作更加活跃,人们越来越关心各国的标准,硬度量值是否相近和一致,如果示值一致,在不久的将来就可以达到互相认可对方的检测结果,实现免检。极大的推动相互合作。为此近年来各国之间纷纷进行双边的、区域性的、或主要工业国家之间的各种硬度值比对。我国参加了这些国际比对,取得较好结果。

1. 1994年中国计量科学研究院(NIM)与意大利国家计量研究所(IMGC)进行了洛氏硬度值的比对。比对结果见下表,两国硬度值接近,尤其是HRC标尺差值不大于0.1 HRC。

中国(MIM)与意大利(IMGC)洛氏硬度值比对结果

中国(NIM)与意大利(IMGC)洛氏硬度值比对结果.jpg

2. 1995~1996年,中国计量科学研究院参加了由美国国家标准技术研究院(NIST)组织的“建立一个世界通用的采用标准金刚石压头的洛氏硬度标尺”项目,中、美、意及日本国家计量研究所、德国联邦材料检验研究院等参加了本项目。

同一压头在各国基准仪器上测试的对比结果.jpg

图1 同一压头在各国基准仪器上测试的对比结果

组织者希望通过一系列国际比对证明,只要采用几何形状经过严格检验的标准金刚石压头、采用相同或近似的试验条件等程序,以及准确、可靠的国家基准仪器,就可以得到可以比较的,相差较小的测量结果,从而探索建立一个世界通用的洛氏硬度标尺,达到统一示值的目的。图1为采用同一金刚石压头,由5个国家的国家基准测得的硬度值,5个国家基准的硬度变化范围为(-0.1~+0.16)HRC,甚为接近。图2为5个国家基准仪器,采用各自的基准压头得到的硬度值,5个国家相差范围为(-0.29~+0.38)HRC,这个结果比图1的结果相关大一些,这就是各自压头带来的误差。NIST采用11个压头进行的比对试验,其变化范围为(-0.17~0.23)HRC。以上试验说明,金刚石压头是硬度值主要误差来源,因此,其几何形状必经过严格的检验。

各国的基准压头和基准仪器比对结果.jpg

表2 各国的基准压头和基准仪器比对结果

3. 1998年,中国计量科学研究院参加了欧共体德国MPA NRW组织的类似的国际比对(Worldwide unified Scale Rockwell with conical indenter),SMT4 CT96-2096(DG-CZJU)大部分欧洲及中、日、美等国家参加。

1998年亚太组织APMP也组织了一次硬度值国际比对(APMP Intercomparison on Hardness)。另外,1994年中国与德国(PTB)维氏硬度值(HV 33)比对结果,见下表。

 表2.jpg

在所有以上国际比对中,我国硬度基准值与世界无损检测资源网上发达国家国孙比对先结果相互相差非常微小,这说明我国国家硬度基准及检定、测试均具有国际先进水平。

这一系列的国际比对都是为了相互了解各国硬度示值的精度和差异情况,探讨缩小、统一示值的途径,这是为保障今后国际经济合作活动的开展,是有非常积极意义的。

二、展望

目前硬度量值的传递系统如图3a所示。国家标准硬度之间依靠相比对来联系。设想的硬度传递系统如图3b,即将来建立国际标准硬度装置后的情况。

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