Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 256-3:2006 về Vật liệu kim loại – Thử độ cứng Brinell - Hiệu chuẩn tấm chuẩn

• Số hiệu: TCVN256-3:2006
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: Bộ Khoa học và Công nghệ
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: 29/12/2006

Đường kính bi thử	Dung sai độ phẳng của bề mặt	Dung sai độ song song	Độ nhám bề mặt cho phép Ra^a
mm	mm	mm	mm
		Trên khoảng đo 50 mm	Bề mặt thử	Bề mặt đáy
10	0,040	0,050	0,3	0,8
5	0,030	0,040	0,2	0,8
< 5	0,020	0,030	0,1	0,8
^a Chiều dài đo: l = 0,8 mm (xem ISO 4287)

3.5. Bề mặt thử không được có vết xước có thể làm ảnh hưởng đến việc đo vết lõm (xem Bảng 1).

3.6. Không được gia công lại tấm chuẩn, chiều dày tại thời điểm hiệu chuẩn phải được ghi trên tấm chuẩn đến 0,1 mm hoặc nhãn nhận biết phải được ghi trên bề mặt thử (xem 8.1.e).

4. Máy hiệu chuẩn

4.1. Để đáp ứng các yêu cầu chung quy định trong điều 3 của TCVN 256-2:2006 (ISO 6506-2:2005), máy hiệu chuẩn cũng phải thỏa mãn các yêu cầu bổ sung trong 4.2 đến 4.8.

4.2. Máy phải được kiểm định trực tiếp trong chu kỳ không quá 12 tháng.

Kiểm định trực tiếp bao gồm:

a) hiệu chuẩn lực thử;

b) kiểm định mũi thử;

c) hiệu chuẩn thiết bị đo;

...

...

...

4.3. Phương tiện sử dụng để kiểm định và hiệu chuẩn phải liên kết với chuẩn quốc gia.

4.4. Từng lực thử phải được đo bằng dụng cụ đo lực (cấp 0,5 hoặc cao hơn phù hợp với ISO 376:2004 và phép đo phải thỏa mãn giá trị danh nghĩa trong khoảng ± 0,1 %.

4.5. Mũi thử, phải được kiểm định và phải đạt các yêu cầu đã cho trong 4.3 của TCVN 256-2:2006 (ISO 6506-2:2005) với bổ sung thêm dung sai đường kính của bi thử phải đạt các yêu cầu cho trong Bảng 2.

Bảng 2 - Dung sai của đường kính bi thử khác nhau

Kích thước tính bằng milimét

Đường kính bi thử

Dung sai

10

± 0,003

...

...

...

± 0,002

2,5

± 0,001

1

± 0,001

4.6. Thang đo của kính hiển vi đo phải đảm bảo đo đến 0,002 mm đối với vết lõm do bi thử đường kính 10 mm và 5 mm tạo thành và đến 0,001 mm đối với vết lõm do bi thử đường kính nhỏ hơn 5 mm tạo thành.

Thang đo của kính hiển vi đo phải được kiểm định bằng các phép đo trên micromét tại ít nhất năm đoạn trên từng khoản làm việc. Độ chính xác của thiết bị đo liên quan đến đường kính vết lõm theo Bảng 3.

Bảng 3 - Độ chính xác của thiết bị đo

Kích thước tính bằng milimét

...

...

...

Độ chính xác

d < 1

± 0,0005

1 ≤ d < 2,5

± 0,0010

d ³ 2,5

± 0,0020

4.7. Chu trình thử phải phù hợp với chu trình thử trong TCVN 256-1:2006 (ISO 6506-1:2005) và phải được điều chỉnh với độ không đảm bảo đo nhỏ hơn ± 0,5 s.

4.8. Tính chất của bi thử hợp kim cứng theo quy định trong 4.3.4.2 của TCVN 256- 2: 2006 (ISO 6506-2:2005).

...

...

...

Tấm chuẩn phải được hiệu chuẩn trên máy hiệu chuẩn như mô tả trong điều 4, ở nhiệt độ (23 ± 5) theo quy định chung được mô tả trong TCVN 256-1:2006 (ISO 6506-1:2005).

Trong khi hiệu chuẩn, sai lệch nhiệt độ không được vượt quá 1 °C

Thời gian từ khi bắt đầu tác dụng lực đến khi đạt được đủ lực thử không được nhỏ hơn 6 s hoặc lớn hơn 8 s. Thời gian giữ lực thử từ 10 s đến 15 s.

Cơ cấu điều khiển việc đặt lực phải đảm bảo vận tốc của bi thử khi chạm vào tấm chuẩn không được lớn hơn 1 mm/s.

6. Số vết lõm

Trên từng tấm chuẩn, năm vết lõm phải được phân bố đồng đều trên toàn bộ bề mặt thử.

Để làm giảm độ không đảm bảo đo, nên tạo ra nhiều hơn năm vết lõm.

7. Độ đồng đều của độ cứng

7.1. Coi d₁, d₂, d₃, d₄, d₅ là giá trị trung bình của đường kính đo được của các vết lõm được sắp xếp theo thứ tự tăng dần.

...

...

...

U = d₅ - d₁

(1)

và được thể hiện bằng phần trăm của

U_rel

=

100

x

d₅ - d₁

...

...

...

(2)

Trong đó:

=

d₁ + d₂ + d₃ + d₄ + d₅

5

(3)

7.2. Giá trị độ không đồng đều cho phép lớn nhất của tấm chuẩn theo quy định trong Bảng 4.

...

...

...

Giá trị độ không đồng đều cho phép lớn nhất, U_rel

mm

%

 < 0,5

2,0

0,5 ≤  ≤ 1

1,5

 > 1

...

...

...

CHÚ THÍCH: Đối với độ cứng nhỏ hơn 200 HBW giá trị độ không đồng đều cho phép lớn nhất có thể là 2 % của

7.3. Cách xác định độ không đảm bảo đo của tấm chuẩn độ cứng được cho trong Phụ lục A.

8. Ghi nhãn

8.1. Từng tấm chuẩn phải được ghi nhãn như sau:

a) giá trị trung bình số học của độ cứng đo được khi thử theo tiêu chuẩn, ví dụ: 348 HBW 5/750;

b) tên hoặc nhãn của người cung cấp hoặc người chế tạo;

c) số lô chế tạo;

d) tên hoặc nhãn của cơ quan hiệu chuẩn;

e) chiều dầy của tấm chuẩn hoặc mác phân biệt trên bề mặt thử (xem 3.6);

...

...

...

8.2. Nhãn ghi ở mặt bên của tấm chuẩn phải thẳng đứng hướng về bề mặt thử là mặt trên.

8.3. Mỗi tấm chuẩn thành phẩm phải kèm theo tài liệu với ít nhất các thông tin sau:

a) số hiệu tiêu chuẩn này;

b) ký hiệu để nhận biết tấm chuẩn;

c) thời gian hiệu chuẩn;

d) trung bình số học giá trị độ cứng hoặc giá trị đặc trưng cho tính đồng nhất của tấm chuẩn (xem 7.1)

e) thông tin về vị trí của vết lõm chuẩn và hướng đo đường kính của chúng, cùng với đường kính trung bình đo được.

9. Hiệu lực

Tấm chuẩn độ cứng chỉ có hiệu lực đối với thang đo mà nó được hiệu chuẩn.

...

...

...

Phụ lục A

(tham khảo)

Độ không đảm bảo của giá trị độ cứng trung bình của tấm chuẩn độ cứng

Sơ đồ dẫn xuất chuẩn đo lường cần để xác định và phân chia các thang độ cứng theo Hình C.1 trong TCVN 256-1:2006 (ISO 6506-1:2005).

A.1. Kiểm định trực tiếp máy hiệu chuẩn độ cứng

A.1.1. Hiệu chuẩn lực thử

Xem TCVN 256 -2 :2006 (ISO 6506-2:2005), Phụ lục A

A.1.2. Hiệu chuẩn dụng cụ đo quang học

Xem TCVN 256 -2 :2006 (ISO 6506-2:2005). Phụ lục A

...

...

...

Xem TCVN 256 -2 :2006 (ISO 6506-2:2005). Phụ lục A

A.1.4. Kiểm định chu trình thử

Xem TCVN 256 -2 :2006 (ISO 6506-2:2005). Phụ lục A

A.2. Hiệu chuẩn gián tiếp máy hiệu chuẩn độ cứng

CHÚ THÍCH: Trong phụ lục này, chỉ số CRM (Mẫu chuẩn được chứng nhận) có nghĩa là, theo định nghĩa của tiêu chuẩn thử độ cứng là "Tấm chuẩn độ cứng".

Bằng cách kiểm định gián tiếp với tấm chuẩn đầu về độ cứng toàn bộ chức năng của máy hiệu chuẩn độ cứng được kiểm tra và xác định được độ lặp lại như là sai số của máy hiệu chuẩn độ cứng so với giá trị độ cứng thực.

Độ không đảm bảo đo hiệu chuẩn gián tiếp của máy hiệu chuẩn độ cứng tính theo công thức

u_CM =

(A.1)

...

...

...

u_CRM-P là độ không đảm bảo hiệu chuẩn của tấm chuẩn đầu về độ cứng theo chứng chỉ hiệu chuẩn đối với k = 1;

u_xCRM-1 là độ lặp lại của máy hiệu chuẩn độ cứng;

u_CRM-D là sự thay đổi độ cứng của tấm chuẩn đầu về độ cứng so với lần hiệu chuẩn gần nhất;

u_ms là độ không đảm đo chuẩn ứng với độ phân giải của dụng cụ đo quang học.

VÍ DỤ:

Tấm chuẩn độ cứng sơ cấp

(591,7 ± 3,6) HBW 2,5/ 187,5

Độ không đảm đo của tấm chuẩn độ cứng sơ cấp

u_{CMR - 1}= ± 1,8 HBW 2.5/ 187,5

...

...

...

u_{CMR - D} = 0

Độ phân giải của dụng cụ đo

_ms= 0,1 mm

Bảng A.1 - Kết quả kiểm định gián tiếp

Số vết lõm

Đường kính vết lõm đo được, d

Giá trị độ cứng tính toán,

mm

...

...

...

1

0,6305_max

591,4_min

2

0,6300

592,3

3

0,6295_min

593,3_max

...

...

...

0,6297

592,9

5

0,6295

593,3

Giá trị trung bình  

0,6298

592,6

Sai số tiêu chuẩn S_{xCRM - 1}

...

...

...

0,81

HBW: Độ cứng Brinell

U_{CRM - 1}

=

t.s_{xCRM - 1}

=

0,41

...

...

...

(t = 1.14 khi n = 5

Bảng A.2 - Thành phần của độ không đảm bảo đo

Đại lượng

Giá trị quy định

Độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn

Kiểu phân bố

Hộ số độ nhạy

Nguồn cung cấp độ không đảm đo,

u₁(H)

...

...

...

x₁

u(x_i)

c₁

HBW

U_{CRM - 1}

591,7 HBW

1,8 HBW

Thông thường

...

...

...

1,80

u_{xCRM - 1}

0 HBW

0,41 HBW

Thông thường

1,0

0,41

u_ms

0,1

...

...

...

Hình chữ nhật

-1909,2 HBW/mm^a

-0,06

u_CRM-D

0 HBW

0 HBW

Hình tam giác

1,0

0

...

...

...

1,85

HBW: Độ cứng Brinell

^a Độ nhạy tính theo

H

= -

H

.

D +

d

...

...

...

khi H = 591,7 HBW, D = 2,5 mm, d = 0,6300 mm

(A.3)

A 3 Độ không đảm bảo đo của tấm chuẩn độ cứng

Độ không đảm bảo đo của tấm chuẩn độ cứng tính theo công thức:

u_CRM =

(A.4)

Trong đó:

u_CRM là độ không đảm bảo hiệu chuẩn của tấm chuẩn độ cứng;

...

...

...

u_CM xem công thức (A.1).

Bảng A.3 - Xác định độ không đồng nhất của tấm chuẩn độ cứng

Số vết lõm

Đường kính vết lõm đo được, d

Giá trị độ cứng tính toán,…

mm

HBW

1

...

...

...

591,01 _min

2

0,6301

591,6

3

0,6294_min

592,92 _max

4

0,6296

...

...

...

5

0,6297

592,34

Giá trị trung bình

0,6298

592,08

Sai số tiêu chuẩn S_xCMR-2

0,00040

0,77

...

...

...

u_xCRM-2

=

t.s_{xCRM - 2}

(A.5)

khi t = 1,14 và n = 5:

u_xCRM-2 = 0,39 HBW

Bảng A.4 - Độ không đảm bảo đo của tấm chuẩn độ cứng

Độ cứng của tấm chuẩn độ cứng

...

...

...

Độ không đảm đo của máy hiệu chuẩn độ cứng sơ cấp

Độ không đảm bảo hiệu chuẩn mở rộng của tấm chuẩn độ cứng

H_CRM

u_xCRM-2

u_CM

U_CRM

HBW

HBW

HBW

...

...

...

592,64

0,39

1,85

3,8

với

U_CRM = 2

(A.6)

Thư mục

[1] SAWLA, A. Uncertainty of measurement in the varification and calibration of force-measuring systems of testing machines, Proceedings of the Asia-Pacific symposium on measurement of force, mass and torque (APMF), Tsukuba, Japan, November 2000

...

...

...

[3] GABAUER, W, Manual of codes of practice for the determination of uncertainties in mechanical tests on metallic materials, The estimation of uncertainties in hardness measurement, Project, No. STM4- CT97- 2165, UNCERT COP 14: 2000

[4] POLZIN, T and SCHWENK, D.. Method for Uncertainty Determination of Hardness Testing; PC file for Determination, Materialprufung 44, (2002), 3, pp. 64-71