金屬布氏硬度計的測量精度如何校準？

一、校準前的準備

1. 所需工具和設備

2. 環境要求

• 溫度：23±5℃（避免溫度波動影響材料性能和設備精度）；

• 濕度：≤75%RH；

• 振動和電磁干擾：遠離振動源和強電磁場。

二、校準項目及方法

1. 設備安裝水平校準

• 步驟：

1. 將水平儀放置在硬度計底座或工作臺面上，調整地腳螺栓，使水平儀氣泡居中；

2. 旋轉水平儀 90°，重復調整，直至兩個方向水平度均符合要求（≤0.2mm/m）。

2. 試驗力校準

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

• 方法：

• 砝碼直接校準（適用于杠桿式硬度計）：

• 測力儀校準（適用于電子加載式硬度計）：

1. 將測力儀安裝在硬度計壓頭與載物臺之間；

2. 施加試驗力，讀取測力儀顯示值，與標稱值對比。

3. 卸下砝碼，用高精度天平稱量每個砝碼的實際質量（含掛鉤）；

4. 計算試驗力理論值 \(F = m \times g\)（m 為砝碼質量，g 為重力加速度，取 9.80665N/kg）；

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

3. 壓頭校準

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

• 方法：

1. 用光學投影儀或工具顯微鏡測量壓頭球徑，在圓周上取至少 3 個不同位置，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. 壓痕測量系統校準

• 目的：校準讀數顯微鏡或圖像測量系統的測量精度（誤差≤±0.01mm）。

• 方法：

1. 使用標準刻線尺（精度≥0.001mm）校準顯微鏡的刻度值；

2. 測量標準刻線尺上的已知間距，計算放大倍數誤差，調整至符合要求。

5. 綜合精度校準（用標準硬度塊）

• 目的：驗證硬度計整體測量精度（示值誤差和重復性）。

• 步驟：

• 示值誤差：單個測量值與標稱值的偏差≤±3%（或按標準塊證書要求）；

• 重復性：3 個測量值的最大差值≤3%（或按標準塊證書要求）。

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

2. 在每塊標準塊上均勻選取 3 個位置，按標準方法進行布氏硬度試驗；

3. 測量每個壓痕的直徑，計算硬度值，與標準塊標稱值對比：

三、校準結果處理

1. 記錄與證書：

• 詳細記錄校準過程中的數據（如試驗力、壓頭球徑、標準塊測量值等）；

• 校準合格后，出具校準證書，標注校準日期、有效期（通常 1 年）和下次校準時間。

2. 調整與維修：

• 若試驗力超差，檢查砝碼質量、杠桿系統支點磨損情況，調整或更換部件；

• 若壓痕測量誤差超差，重新校準顯微鏡放大倍數或更換光學系統；

• 若標準塊測量結果超差且無法通過調整解決，需聯系專業計量機構檢修。

四、注意事項

1. 標準塊使用規范：

• 標準塊只能用于校準，不可用于日常檢測；

• 避免在標準塊同一位置重復試驗（壓痕間距應≥3d，d 為壓痕直徑）。

2. 人員要求：

• 校準人員需具備計量校準資質，熟悉布氏硬度試驗原理和設備結構。

3. 定期校準頻率：

• 常規校準周期為 1 年；

• 若設備搬遷、大修或測量結果異常時，需重新校準。