ГОСТ Р 8.904-2015 (ИСО 14577-2:2015) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 2. Поверка и калибровка твердомеров

     5 Поверка (калибровка) по эталонным мерам твердости

5.1 Общие положения

Поверку (калибровку) по эталонным мерам твердости следует проводить при температуре (23±5)°С посредством эталонных мер твердости, поверенных (калиброванных) в соответствии с утвержденной методикой поверки (методикой калибровки).

Перед измерениями на эталонной мере твердости рекомендуется сначала очистить наконечник с помощью процедуры, рекомендованной в ГОСТ Р 8.748. Если результаты этих предварительных индентирований в эталонную меру твердости указывают на наличие загрязнений или повреждений, наконечник следует очистить еще раз, прежде чем будут сделаны дальнейшие пробные отпечатки. Если процедура дополнительной очистки не привела к положительному результату, то рекомендуется проверить наконечник оптическим микроскопом при увеличении в 400 раз. Обнаружение субмикроскопических повреждений или загрязнений возможно с помощью соответствующего исследования отпечатков или наконечника. В случае обнаружения повреждений наконечник должен быть заменен. Блок-схему последовательности действий см. на рисунке 7. Прежде чем использовать новый наконечник, должны быть определены податливость твердомера , функции площади наконечника (() ()), должна быть проведена проверка наконечника. Если после введения полученного действительного значения податливости твердомера и функции площади наконечника, измеренное значение эталонной меры твердости отличается от действительного значения на величину, превышающую максимально допустимую, т.е. в два раза превышающую значение, указанное в таблице 7 (см. примечание 1), то должен быть проведен повтор процедуры с использованием заново проверенного и сертифицированного наконечника (и действительного значения податливости твердомера, соответствующего этому наконечнику). Если воспроизвести действительное значение эталонной меры также не удается, то должны быть проведены сервисное обслуживание твердомера и поэлементная поверка.

Примечание 1 - Если используются поправки на продольное перемещение, то как максимально допустимое значение может быть установлено предельное отклонение 4% вместо 5%. Аналогично, если функция площади калибруется на той же самой мере твердости.

Примечание 2 - Использование контрольных диаграмм является способом, позволяющим выявлять изменения рабочих характеристик до того, как предел допустимых отклонений будет превышен (см. приложение C).

Рисунок 7 - Блок-схема решений и действий при косвенной поверке

Примечание 3 - Образцовый наконечник - это сертифицированный наконечник, используемый редко и только для проверки работы прибора и рабочих характеристик испытуемого наконечника путем сравнения с помощью эталонных мер твердости.

5.2 Процедура

5.2.1 Поверка (калибровка) по эталонным мерам твердости должна выполняться минимум при двух наиболее часто используемых значениях испытательной нагрузки. Для измерений с глубинами индентирования менее 6 мкм это обеспечивает некоторую проверку функции площади поперечного сечения наконечника. Поверку (калибровку) следует проводить минимум на двух эталонных мерах твердости, действительные значения которых значительно отличаются. Должны быть выполнены индентирования при двух или более значениях нагрузки, отличающихся друг от друга на порядок величины или по крайней мере соответствующих границам диапазона нагрузок или измеряемых глубин индентирования.

Для поверки (калибровки) по эталонным мерам твердости в нано- и микродиапазоне рекомендуется использовать эталонные меры твердости с известным значением модуля упругости при индентировании.

5.2.2 Если твердомер используется для испытаний только при одной испытательной нагрузке, поверка должна проводиться только при этой нагрузке по меньшей мере на двух эталонных мерах твердости, действительные значения которых соответствуют границам диапазона применения твердомера.

5.2.3 В соответствии с ГОСТ Р 8.748-2011 на каждой эталонной мере твердости рекомендуется проводить пять измерений. Для глубин индентирования менее 6 мкм на каждой эталонной мере твердости рекомендуется проводить минимум 10 измерений при каждой испытательной нагрузке для уменьшения влияния неоднородности меры твердости на среднее значение.

Примечание - При использовании мер твердости для ежедневной проверки твердомера перед обычными измерениями трех-пяти индентирований считается достаточно.

5.2.4 Для каждой эталонной меры вычисляется среднее арифметическое значение, , из n значений , ..., , где - параметры материалов (твердость по шкалам Мартенса, твердость индентирования, модуль упругости при индентированиии), по формуле (3):

.                                                             (3)

Экспериментальное стандартное отклонение должно рассчитываться как параметр, описывающий рассеяние измеренных значений, по формуле (4):

.                                                       (4)

Относительное рассеяние измеренных значений - это коэффициент вариации, выраженный в процентах, который вычисляется по формуле (5):

.                                                            (5)

Примечание - Шкалы твердости Мартенса и индентирования являются шкалами порядка, поэтому СКО, среднее значение, коэффициент вариации, неопределенность измерений вычисляются по модели линеаризации шкалы вблизи значений чисел.

5.2.5 Повторяемость показаний твердомера в конкретных условиях поверки (калибровки) определяется коэффициентом вариации измеренного значения.

Повторяемость показаний твердомера считается удовлетворительной, если она соответствует условиям, указанным в таблице 7.

Таблица 7 - Повторяемость показаний твердомера