选择适合维氏硬度计的标准硬度块,需结合硬度计的测量范围、试验条件及校准需求,遵循“匹配性、准确性、适用性”原则,具体可从以下几方面着手:
一、匹配硬度计的测量范围
标准硬度块的硬度值需落在维氏硬度计的有效测量区间内,且应覆盖日常测量的典型硬度范围。
维氏硬度计有不同量程(如显微维氏HV0.1-HV10、宏观维氏HV5-HV100),需对应选择硬度块:例如常用的HV10硬度计,应选硬度值在100-800HV的块(避免接近量程上限/下限,通常取量程的20%-80%区间,测量误差更小)。
若需测量多种硬度范围的工件(如从软铝到淬火钢),建议搭配2-3块不同硬度值的标准块(如200HV、500HV、700HV),分别校准不同区间。
二、确认硬度块的精度等级
根据测量需求的精度要求,选择对应等级的标准块。
国内按《金属维氏硬度计检定规程》,标准硬度块分1级、2级:1级块允许误差更小(如硬度≤300HV时,误差±2%;300-1000HV时,±1.5%),适合高精度测量或硬度计检定;2级块误差稍大(≤300HV时±3%,300-1000HV时±2%),适合日常校准。
国际标准(如ISO6507-2)类似,按不确定度分级,选择时需明确硬度计的校准要求(如检定用选1级,日常点检用2级)。
三、匹配试验力与压痕尺寸
维氏硬度试验中,试验力(如1kgf、10kgf)会影响压痕大小,需选择与常用试验力匹配的硬度块。
硬度块表面标注的硬度值对应特定试验力(如“HV5500”表示用5kgf力测得硬度500HV),需与实际使用的试验力一致:若常用10kgf力测量,不可用仅标注HV1的硬度块校准(压痕尺寸差异会导致误差)。
注意“力值-压痕”适配性:小试验力(如HV0.2)对应小压痕,需选择表面粗糙度更低的硬度块(Ra≤0.05μm);大试验力(如HV50)则需硬度块厚度足够(避免压穿,通常厚度≥压痕对角线的10倍)。
四、核查材质与表面状态
硬度块材质需与被测工件接近(减少基体差异影响),同时表面状态需满足要求。
材质匹配:测量钢铁件可选碳钢/合金钢硬度块,测量铝合金可选铝基硬度块,避免用硬质合金块校准测量软金属的硬度计(滤料差异可能导致硬度值偏差)。
表面状态:检查表面无划痕、锈蚀、油污,压痕区域平整——若表面有损伤,压痕测量时会产生误判;存放时需密封防潮,避免长期暴露导致表面氧化。
五、确认证书与有效期
标准硬度块属于计量标准器具,需具备法定计量机构出具的校准证书,且在有效期内。
证书需包含硬度值、不确定度、试验力、校准日期等信息,需核对证书有效性(通常有效期1年,频繁使用时建议半年复检)。
避免使用无证书或超期的硬度块:此类块可能因长期使用出现硬度衰减,导致校准失效。
综上,选择时需先明确维氏硬度计的常用试验力、测量范围及精度需求,再匹配硬度块的硬度值、试验力、精度等级,同时核查材质、表面状态与证书有效性,确保校准后的硬度计测量结果准确可靠。