金屬布氏硬度計(jì)的測量精度如何校準(zhǔn)？

一、校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備

1. 所需工具和設(shè)備

2. 環(huán)境要求

• 溫度：23±5℃（避免溫度波動(dòng)影響材料性能和設(shè)備精度）；

• 濕度：≤75%RH；

• 振動(dòng)和電磁干擾：遠(yuǎn)離振動(dòng)源和強(qiáng)電磁場。

二、校準(zhǔn)項(xiàng)目及方法

1. 設(shè)備安裝水平校準(zhǔn)

• 步驟：

1. 將水平儀放置在硬度計(jì)底座或工作臺(tái)面上，調(diào)整地腳螺栓，使水平儀氣泡居中；

2. 旋轉(zhuǎn)水平儀 90°，重復(fù)調(diào)整，直至兩個(gè)方向水平度均符合要求（≤0.2mm/m）。

2. 試驗(yàn)力校準(zhǔn)

• 目的：確保施加的試驗(yàn)力（如 62.5kgf、3000kgf 等）與標(biāo)稱值一致，誤差在 ±1% 以內(nèi)。

• 方法：

• 砝碼直接校準(zhǔn)（適用于杠桿式硬度計(jì)）：

• 測力儀校準(zhǔn)（適用于電子加載式硬度計(jì)）：

1. 將測力儀安裝在硬度計(jì)壓頭與載物臺(tái)之間；

2. 施加試驗(yàn)力，讀取測力儀顯示值，與標(biāo)稱值對比。

3. 卸下砝碼，用高精度天平稱量每個(gè)砝碼的實(shí)際質(zhì)量（含掛鉤）；

4. 計(jì)算試驗(yàn)力理論值 \(F = m \times g\)（m 為砝碼質(zhì)量，g 為重力加速度，取 9.80665N/kg）；

5. 允許誤差：試驗(yàn)力標(biāo)稱值的 ±1%（如 3000kgf 試驗(yàn)力，允許誤差 ±30kgf）。

3. 壓頭校準(zhǔn)

• 目的：確保壓頭球徑和表面粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)（如 10mm 壓頭直徑偏差≤±0.002mm，表面粗糙度 Ra≤0.2μm）。

• 方法：

1. 用光學(xué)投影儀或工具顯微鏡測量壓頭球徑，在圓周上取至少 3 個(gè)不同位置，取平均值；

2. 用表面粗糙度測量儀檢測壓頭表面粗糙度，確保無劃痕、磨損或銹蝕。

4. 壓痕測量系統(tǒng)校準(zhǔn)

• 目的：校準(zhǔn)讀數(shù)顯微鏡或圖像測量系統(tǒng)的測量精度（誤差≤±0.01mm）。

• 方法：

1. 使用標(biāo)準(zhǔn)刻線尺（精度≥0.001mm）校準(zhǔn)顯微鏡的刻度值；

2. 測量標(biāo)準(zhǔn)刻線尺上的已知間距，計(jì)算放大倍數(shù)誤差，調(diào)整至符合要求。

5. 綜合精度校準(zhǔn)（用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊）

• 目的：驗(yàn)證硬度計(jì)整體測量精度（示值誤差和重復(fù)性）。

• 步驟：

• 示值誤差：單個(gè)測量值與標(biāo)稱值的偏差≤±3%（或按標(biāo)準(zhǔn)塊證書要求）；

• 重復(fù)性：3 個(gè)測量值的最大差值≤3%（或按標(biāo)準(zhǔn)塊證書要求）。

1. 選擇 3 塊標(biāo)準(zhǔn)硬度塊，覆蓋低、中、高硬度范圍（如 HB 100、HB 200、HB 300）；

2. 在每塊標(biāo)準(zhǔn)塊上均勻選取 3 個(gè)位置，按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn)；

3. 測量每個(gè)壓痕的直徑，計(jì)算硬度值，與標(biāo)準(zhǔn)塊標(biāo)稱值對比：

三、校準(zhǔn)結(jié)果處理

1. 記錄與證書：

• 詳細(xì)記錄校準(zhǔn)過程中的數(shù)據(jù)（如試驗(yàn)力、壓頭球徑、標(biāo)準(zhǔn)塊測量值等）；

• 校準(zhǔn)合格后，出具校準(zhǔn)證書，標(biāo)注校準(zhǔn)日期、有效期（通常 1 年）和下次校準(zhǔn)時(shí)間。

2. 調(diào)整與維修：

• 若試驗(yàn)力超差，檢查砝碼質(zhì)量、杠桿系統(tǒng)支點(diǎn)磨損情況，調(diào)整或更換部件；

• 若壓痕測量誤差超差，重新校準(zhǔn)顯微鏡放大倍數(shù)或更換光學(xué)系統(tǒng)；

• 若標(biāo)準(zhǔn)塊測量結(jié)果超差且無法通過調(diào)整解決，需聯(lián)系專業(yè)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢修。

四、注意事項(xiàng)

1. 標(biāo)準(zhǔn)塊使用規(guī)范：

• 標(biāo)準(zhǔn)塊只能用于校準(zhǔn)，不可用于日常檢測；

• 避免在標(biāo)準(zhǔn)塊同一位置重復(fù)試驗(yàn)（壓痕間距應(yīng)≥3d，d 為壓痕直徑）。

2. 人員要求：

• 校準(zhǔn)人員需具備計(jì)量校準(zhǔn)資質(zhì)，熟悉布氏硬度試驗(yàn)原理和設(shè)備結(jié)構(gòu)。

3. 定期校準(zhǔn)頻率：

• 常規(guī)校準(zhǔn)周期為 1 年；

• 若設(shè)備搬遷、大修或測量結(jié)果異常時(shí)，需重新校準(zhǔn)。