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EquipmentManufacturingTechnol0gYNo．3，2015 曲轴布氏硬度测量不确定度评定浅析 黄文琴 ，李俊平 。黄云飞 (上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007) 摘 要：以发动机 曲轴为例对金属材料布 氏硬度测量不确定度进行评定，依次对不确定度分量来源进行分析 ，并对金属 材料布氏硬度试验结果的不确定度进行计算，最终获得 了曲轴布氏硬度扩展不确定度，以此作为不确定度在理化检验 中 应用的一个实例 。 关键词 ：布 氏硬度 ；不确定度 ；测量 ；评定 中图分类号：TB938．2 文献标识码：B 文章编号：1672—545X(2015)03—0150—03 任何测量系统在进行测量时，均无法获得真值。 F为试验力，N； 无论设备精度如何高 ，如何完善，均会存在测量不确 D为硬质合金球压头直径，mm； 定度，因此在对测量结果进行评估时，将测量不确定 d为压痕直径 d。和 的平均值，mm。 度纳入考虑是很有必要的。本文依据 GB／T231．1— 2002~国际标准布 氏硬度试验方法》，以曲轴毛坯 (材 2 测量不确定度分析 料为球墨铸铁)为例，对其不确定度各分量进行分析 和计算，并对其测量不确定度进行评定。 影响测量不确定度的来源主要有人、机、料 、法 、 环五个方面，以下从这 5个方面对曲轴毛坯布 氏硬 1 概述 度测量不确定进行分析，也基本覆盖到以上数据模 型中的各分量，具体如下： (1)试验方法：使用布氏硬度计 ，选用一定规格 (1)人一测量人员测量重复性引入的不确定分 硬质合金球压头施加一定载荷试验力压入标准块表 量。同一压痕，由同一检测人员重复进行读数 ／测量， 面 ，进行一定的保压后 ，卸除试验力，使用压痕测量 由于人为的影响因素，存在一定差异。而不同的检测 系统测量压痕直径 d和 cf2(如下图1所示)。发动机 人员，测量差异会更大。此部分的影响将用不同的人 曲轴材料为球墨铸铁 ，为黑色金属 ，依据国标 ，选用 测量，通过A类不确定评定反映。 压头直径为 10mm硬质合金球压头。另外根据标准 (2)机一硬度计引入 的不确定分量 。布氏硬度计 要求的试验力一球比率半径为30，选择 3000kgf试 加载试验力无法做到每次输 出相同的试验力，另外 验力。 保压时间及加载时间也会影响，试验力及试验时间 (2)校准环境：20±1oC，相对湿度：45—70％。 的偏差会带入到最终测量结果，影响最终测量值；硬 布氏硬度计数学模型 质压头直径实际大小偏差也会引人测量不确定度分 日B _0．1叭 2F 1) 量；另外压痕测量系统测量压痕直径，也会带入测量 D(D—VD —d ) 不确定度分量。 (3)料一标准布 氏硬度块的均匀度引入 的不确 定分量 。标准块的均匀度一般为 2-3％，故选取不同 的点测量 ，硬度值也存在一定差异。本文中标准块不 均匀度的影响，主要依据选择多点测量 ，对结果进行