國際間標準硬度計量比對

由于硬度計量和檢測方法的特點(diǎn)，在現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中得到日益廣泛的應用和重視。國際標準化組織（ISO）和國際法制計量組織（OIML）以及很多國家都制定一系列有關(guān)硬度計量及試驗方法的規程和標準。特別是國際標準化組織制定的國際標準較為詳盡。國際標準化組織（ISO）是一個(gè)由眾多會(huì )員國組成的聯(lián)合組織。它所制定的標準首先是由專(zhuān)業(yè)的技術(shù)委員提出草案，然后提交各成員團體表決，需取得至少75%參加表決的成員團體的同意，才能作為國際標準正式發(fā)布。因此，ISO標準是照顧到眾多成員國的，它適應性廣，精度放得較寬，特別是由于沒(méi)有國際統一的硬度基準器和傳遞系統，它具有明顯的世界性影響。但目前并非是世界上具有法律性的國際硬度標準。因此，各國的硬度計量及試驗法標準之間或與ISO之間只能說(shuō)大體相同或互有補充。  

我國是ISO組織的成員國，自改革開(kāi)放后早已注意到與ISO標準一致的問(wèn)題，在修訂和建立硬度試驗方法中，多等效采用ISO標準，但有些為結合我國國情，只保留微小差別。  

我國自加入WTO以后，國際交往更頻繁，因此，對國外有關(guān)硬度計量檢定和檢測方法以及與硬度應用相關(guān)的標準應有所了解，如在進(jìn)出口貿易中，對對方硬度測試精度、檢測方法特點(diǎn)等有所了解，將會(huì )處于主動(dòng)地位。為此，將介紹ISO和ASTM（美國材料與試驗協(xié)會(huì )標準）等有關(guān)硬度計量檢定和檢測方法以及與應用相關(guān)的硬度檢測規程和標準號（主要常用方法標準號，不是全部的），供讀者在需要時(shí)進(jìn)一步檢索。  

一、國際比對  

硬度計量測試作為生產(chǎn)過(guò)程中的品質(zhì)控制及產(chǎn)品驗收的重要手段之一，在國際上同樣受到重視，隨著(zhù)全球經(jīng)濟一體化的形成和發(fā)展，各國之間的交流和合作更加活躍，人們越來(lái)越關(guān)心各國的標準，硬度量值是否相近和一致，如果示值一致，在不久的將來(lái)就可以達到互相認可對方的檢測結果，實(shí)現免檢。極大的推動(dòng)相互合作。為此近年來(lái)各國之間紛紛進(jìn)行雙邊的、區域性的、或主要工業(yè)國家之間的各種硬度值比對。我國參加了這些國際比對，取得較好結果。  

1.1994年中國計量科學(xué)研究院（NIM）與意大利國家計量研究所（IMGC）進(jìn)行了洛氏硬度值的比對。比對結果見(jiàn)下表，兩國硬度值接近，尤其是HRC標尺差值不大于0.1HRC。  

中國（MIM）與意大利（IMGC）洛氏硬度值比對結果  

中國（NIM）與意大利（IMGC）洛氏硬度值比對結果.jpg  

2.1995～1996年，中國計量科學(xué)研究院參加了由美國國家標準技術(shù)研究院（NIST）組織的“建立一個(gè)通用的采用標準金剛石壓頭的洛氏硬度標尺”項目，中、美、意及日本國家計量研究所、德國聯(lián)邦材料檢驗研究院等參加了本項目。  

同一壓頭在各國基準儀器上測試的對比結果.jpg  

圖1同一壓頭在各國基準儀器上測試的對比結果  

組織者希望通過(guò)一系列國際比對證明，只要采用幾何形狀經(jīng)過(guò)嚴格檢驗的標準金剛石壓頭、采用相同或近似的試驗條件等程序，以及準確、可靠的國家基準儀器，就可以得到可以比較的，相差較小的測量結果，從而探索建立一個(gè)通用的洛氏硬度標尺，達到統一示值的目的。圖1為采用同一金剛石壓頭，由5個(gè)國家的國家基準測得的硬度值，5個(gè)國家基準的硬度變化范圍為（-0.1～+0.16）HRC，甚為接近。圖2為5個(gè)國家基準儀器，采用各自的基準壓頭得到的硬度值，5個(gè)國家相差范圍為（-0.29～+0.38）HRC，這個(gè)結果比圖1的結果相關(guān)大一些，這就是各自壓頭帶來(lái)的誤差。NIST采用11個(gè)壓頭進(jìn)行的比對試驗，其變化范圍為（-0.17～0.23）HRC。以上試驗說(shuō)明，金剛石壓頭是硬度值主要誤差來(lái)源，因此，其幾何形狀必經(jīng)過(guò)嚴格的檢驗。  

各國的基準壓頭和基準儀器比對結果.jpg  

表2各國的基準壓頭和基準儀器比對結果  

3.1998年，中國計量科學(xué)研究院參加了歐共體德國MPANRW組織的類(lèi)似的國際比對（WorldwideunifiedScaleRockwellwithconicalindenter）,SMT4CT96-2096(DG-CZJU)大部分歐洲及中、日、美等國家參加。  

1998年亞太組織APMP也組織了一次硬度值國際比對（APMPIntercomparisononHardness）。另外，1994年中國與德國（PTB）維氏硬度值（HV33）比對結果，見(jiàn)下表。  

表2.jpg  

在所有以上國際比對中，我國硬度基準值與世界無(wú)損檢測資源網(wǎng)上發(fā)達國家國孫比對先結果相互相差非常微小，這說(shuō)明我國國家硬度基準及檢定、測試均具有先進(jìn)水平。  

這一系列的國際比對都是為了相互了解各國硬度示值的精度和差異情況，探討縮小、統一示值的途徑，這是為保障今后國際經(jīng)濟合作活動(dòng)的開(kāi)展，是有非常積極意義的。  

二、展望  

目前硬度量值的傳遞系統如圖3a所示。國家標準硬度之間依靠相比對來(lái)聯(lián)系。設想的硬度傳遞系統如圖3b，即將來(lái)建立國際標準硬度裝置后的情況。