维氏硬度测量不确定度的评定

维氏硬度不确定度评估报告编制审批日期江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司实验室NO:2016041201维氏硬度测量不确定度的评估1．概述1）测量依据：依据GB/T4340.1-2009金属维氏硬度试验第一部分:试验方法2）环境温度：室温21℃，湿度58RH%3）测量仪器：MMT-XTA型显微硬度计4）被测对象：742HV1标准硬度块，不均匀度1．3％。5）测量过程：根据GB/T4340.1-2009,选用法国PRESI显微硬度计,加载1000g力试验力,力保持时间10s,在自动加力的情况下,测定维氏硬度值(HV1)。2．数学模型HV=0.1891F/d2(1)式中,F为试验力,N;d为两压痕对角线长度d1和d2的算术平均值,mm。维氏硬度值HV由设备测量对角线d1和d2后自动计算显示,所以每次测量压痕点后的硬度值Y直接由硬度计的示值x给出,Y（HV）=x(2)3．测量不确定度来源的分析试验在标准规定的条件下进行，不考虑温度效应所引起的不确定度分量，维氏硬度测量结果的不确定度主要来源于下列几方面：1）测量重复性引入的不确定度分量。2）硬度计校准所引入的不确定度分量。3）修约引入的不确定度4）样品平整性引入的不确定度4.1各分量的标准不确定度评定4.1.1测量重复性引入的标准不确定度在载荷为1000g、持续时间为10S的条件下对样品进行连续测量，数据如下：表1序号12345678910ix（HV1）739740739742740738740742740738平均值：10117401iixxHVn将表1的数据当作一个观测列，单组测量的实验标准偏差按贝塞尔公式计算单次测量的实验标准差:下式计算：21()()1.4011nijxxsxHVn由于通常情况下对每个试样报出3个点的硬度测试值,则标准不确定度为:u(X)()..sx140081HV1k3式中,k为核查次数。4.1.2硬度计校准所引入的不确定度分量u(B)校准证书说明HV的硬度计的扩展不确定度为2.0%（95置信概率），所以校准引入的标准不确定度u(B)为：u(B)=2.0%*7427.4212HVmaxUk4.1.3修约引入的不确定度u(X1)修约引起的标准不确定度，当HV大于100时，修约区间为1.0服从均匀分a=0.5，k=3标准不确定度u(X1)=0.5/3=0.29HV14.1.4样品平整性引入的不确定度该试样满足GB/T4340.1-2009《金属材料维氏硬度试验方法第1部分》中的规定所以在本次评定中忽略不计。4.1.5合成标准不确定度的评定u(C)u(C)=22222210.817.420.297.471xBXuuuHV4.1.6扩展不确定度评定扩展不确定度U为合成不确定uc(y)与包含因子k之积,本方法推荐k=2(区间的置信概率为95%),则扩展不确定度U95=2u(C)=2×7.47=14.94HV1相对标准不确定度:U95rel(HV)=14.94/739.8=2.02%当HV值100,修约间隔为1HV,故扩展不确定度U95=15HV1。5．结果报告当依据国家标准GB/T4340.1-2009测量硬度时，取其平均值报告结果，平均值的扩展不确定度()151UXHV，包含因子k=2，相对扩展不确定度U95rel(HV)=2.02%