TCVN258-1:2007

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 258-1:2007 (ISO 6507-1 : 2005) về Vật liệu kim loại - Thử độ cứng Vickers - Phần 1: Phương pháp thử TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 258-1 : 2007 VẬT LIỆU KIM LOẠI – THỬ ĐỘ CỨNG VICKERS – PHẦN 1 : PHƯƠNG PHÁP THỬ Metallic materials - Vickers hardness test - Part 1: Test method 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này qu i định phương phảp thử độ cứng Vickers cho vật liệu kim loại với ba khoảng lực thử khác nhau (xem Bảng 1). Bảng 1 - Khoảng lực thử Khoảng lực thử, F N K ý hiệu độ cứng T ê n gọi F ³ 49,03 ³ HV 5 Thử độ cứng Vickers 1,961 £ F <> , 03 HV 0,2 đến < hv=""> Thử độ cứng Vickers tải trọng thấp 0,09807 £ F<> , 961 HV 0,01 đến < hv=""> , 2 Thử độ cứng tế vi Vickers Thử độ cứng Vickers được qui đ ị nh trong tiêu chuẩn này áp dụng cho chiều dài đường chéo vết lõm từ 0,020 mm đến 1,400 mm. CHÚ THÍCH 1: Đối với đường chéo vết lõm nh ỏ hơn 0,020 mm cần tính đến độ không đảm bảo đo lớn hơn. CH Ú THÍCH 2: Thòng thường, việc giảm l ực thử làm tăng độ phân tán của kết quả đo, đặc biệt là đối với thử Vickers t ả i trọng thấp và thử đ ộ cứng tế vi Vickers bởi vì sự hạn chế chủ yếu phát sinh khi đo đư ờ ng chéo vết lõm. Đối v ớ i độ cứng tế vi Vickers, độ c hí nh xác của việc xác định chi ề u d à i trung b ì nh đường chéo kh ô ng chắc đã cao hơn ± 0,001 mm (xem thư mục tài liệu tham khảo [2] – [ 5 ] ). Đối với các vật liệu và sản phẩm đặc biệt có các tiêu chuẩn riêng. 2.Tài liệu viện dẫn Các tài liệu dưới đây l à rất cần thiết đối với việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu có ghi năm công bố , á p d ụng phiên bản được nêu. Đ ố i với tài liệu không có năm công bố, áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi). TCVN 258-2 : 2007 (ISO 6507-2 : 2005) Vật liệ u kim l oại - Thử độ cứng Vickers - Phần 2 : Kiểm định máy thử. TCVN 258-4 : 2007 (ISO 6507-4 : 2005) Vật liệu k i m loại - Thử độ cứng Vickers – Ph ầ n 4 : Bảng các giá trị độ cứng. 3. Nguyên tắc thử Ấ n mũi thử kim c ươ ng h ì nh tháp đ ề u có đáy vuông và góc giữa hai mặt đối diện tại đ ỉ nh theo qui định lên bề mặt của mẫu thử, sau đó đo chiều dài đường chéo vết lõm trên bề mặt mẫu thử sau khi b ỏ lực thử F (xem Hình 1). Hình 1 - Nguyên tắc thử Độ cứng Vickers tỷ lệ với tỷ số của lực thử trên diện tích mặt nghiêng của vết lõm hình tháp có góc ở đỉnh giống như góc ở đỉnh của mũi thử. 4. Ký hiệu và giải thích 4.1 Ký hiệu và giải th í ch theo Bảng 2 và Hình 1. Bảng 2 - Ký hiệu và giải thích Ký hiệu Giải th í ch a Góc giữa hai m ặ t đ ố i diện tại đỉnh c ủ a m ũ i thử kim cương h ì nh tháp ( a = 136 o ) F Lực thử, tính bằng Niutơn (N) d Giá trị trung b ì nh cộng, tính b ằ ng mil i mét, của chiều dài hai đường chéo d 1 và d 2 (xem Hình 1) HV Độ c ứ ng Vickers = Hằng số x = CHÚ TH Í CH: Hằng số = 0,102 » 1/9,806 65 trong đó 9,806 65 là hệ s ố chuyển đổi từ kilogam lực sang Niut ơ n. 4.2 V í dụ ký hiệu đ ộ cứng Vickers HV 5. Máy thử 5.1 Máy thử, có khả năng tạo được lực thử đã định trước hoặc trong phạm vi lực thử theo qui định, phù hợp với TCVN 258-2. 5.2 Mũi thử, kim cương hình tháp đều đáy vuông theo quy định của TCVN 258-2. 5.3 Thiết bị đo, theo qui định của TCVN 258-2. CH Ú THÍCH: Qui tr ì nh để kiểm tra định k ỳ máy thử độ cứng do người sử dụng thực hiện được nêu ở Phụ lục C . 6. Mẫu thử 6.1 Phép thử phải được tiến hành tr ê n bề mặt nhẵn và ph ẳ ng, không có vảy oxít, các chất bẩn khác và đặc b iệ t là không c ó dầu mỡ, trừ khi có các y ê u c ầ u khác trong ti ê u chuẩn sản phẩm. Chất lượng b ề mặt phải cho ph é p xác định chính xác chiều dài đư ờ ng chéo vết lõm. 6.2 Việc chuẩn bị mẫu thử phải được tiến hành sao cho làm giảm đến mức thấp nhất mọi sự thay đổi độ cứng bề mặt v í dụ do nung nóng hoặc do gia c ô ng nguội. Do chiều sâu vết lõm mũi thử độ cứng tế vi Vickers nhỏ, n ê n c ầ n phải có các chú ý đặc biệt trong khi chuẩn bị mẫu. Nên sử dụng các phương pháp đánh bóng cơ học, đánh bóng bằng điện phân thích hợp với các thông số của vật liệu. 6.3 Chi ề u dày của mẫu thử ho ặ c của lớp bề mặt được thử độ cứng không được nhỏ hơn 1,5 l ầ n đường chéo vết lõm (xem Phụ lục A). Sau khi thử b ề mặt dưới của mẫu thử không được có biến dạng nhìn thấy được. 6.4 Khi thử b ề mặt cong, phải sử dụng các giá trị hiệu chỉnh trong Bảng B.1 đến Bảng B.6 của Phụ lục B. 6.5 Đối với mẫu thử có mặt cắt ngang nhỏ hoặc có h ì nh dạng không bình thường, c ầ n phải sử dụng một số gá đỡ phụ. 7. Qui trình thử 7.1 Thông thường, phép thử được tiến hành ở nhiệt độ từ 10 o C đến 35 o C . Phép thử được tiến hành trong điều kiện được kiểm soát phải được thực hiện ở nhiệt độ (23 ± 5) o C . 7.2 Phải sử dụng các lực thử cho trong Bảng 3. CHÚ THÍCH : Có thể sử dụng giá trị khác ví dụ HV 2 , 5 (24 , 52N ) B ả ng 3 - Lực thử Thử độ cứng Thử độ cứng lực thử nhỏ Thử độ cứng tế vi Ký hiệu độ cứng Lực thử danh nghĩa F N Ký hiệu đ ộ cứng Lực thử danh nghĩa F N Ký hiệu độ cứng Lực thử danh nghĩa F N HV 5 49 , 03 HV 0 , 2 1,961 HV 0,01 0,09807 HV 10 98,07 HV 0 , 3 2,942 HV 0 , 015 0,147 HV 20 196.1 HV 0 , 5 4 , 903 HV 0,02 0 , 1961 HV 30 294,2 HV 1 9 , 807 HV 0,025 0,2452 HV 50 490,3 HV 2 19,61 HV 0 , 05 0 , 4903 HV 100 980,7 HV 3 29,42 HV 0,1 0,9807 * C ó thế sử dụng lực thử d anh nghĩa lớn hơn 980,7 N. 7.3 Mẫu thử phải được đặt trên giá đỡ ch ắ c ch ắ n. Bề mặt giá đỡ phải sạch và không có tạp chất (vảy oxít. dầu mỡ, các ch ấ t b ẩ n khác....). Đi ề u quan trọng là mẫu thử phải được đặt chắc chắn tr ê n giá đỡ sao cho mẫu kh ô ng thể bị x ê dịch trong khi thử. 7.4 Đưa mũi thử tiếp xúc với bề m ặ t thử và tác dụng lực thử thẳng góc tới bề mặt thử, kh ô ng giật cục, không va đập hoặc rung động, cho t ớ i khi lực thử đạt tới trị số quy định. Thời gian từ khi b ắ t đầu đặt lực đ ế n khi đạt đ ủ lực thử nằm trong khoảng từ 2 s đến 8 s. Trường hợp thử độ cứng v ớ i lực thử nhỏ và thử độ cứng tế vi, thời gian này kh ô ng được vượt quá 10 s. Trường hợp thử độ cứng v ớ i lực nh ỏ và thử độ cứng tế vi, vận tốc tiếp cận của mũi thử không vượt quá 0 , 2 mm/s. Đối với thử độ cứng tế vi , mũi thử phải tiếp cận với mẫu thử với vận tốc trong khoảng từ 15 m m /s đến 70 m m /s. Thời gian duy tr ì lực thử phải từ 10 s đến 15 s , trừ các ph é p thử tr ê n vật liệu có t í nh chất phụ thuộc vào th ờ i gian thì khoảng thời gian này là kh ô ng thích hợp. Đối với các phép thử này cho phép thời gian duy trì lớn hơn và thời gian duy trì lực này được qui định như là một ph ầ n của k ý hiệu độ cứng (xem VÍ DỤ trong 4.2). 7.5 Trong suốt th ờ i gian thử, phải đ ả m bảo máy thử kh ô ng bị va đập ho ặ c rung. 7.6 Khoảng c á ch từ tâm vết lõm bất kỳ đến mép ngoài của mẫu thử không được nhỏ hơn 2.5 l ầ n chiều dài đường chéo trung bình của vết lõm đối với thép , đ ồ ng, hợp kim đ ồ ng và không được nhỏ h ơ n 3 lần chiều d à i đường chéo trung b ì nh vết lõm đối v ớ i kim loại nhẹ, ch ì, thiếc và hợp kim c ủ a chúng. Khoảng cách tâm của hai vết lõm liền kề không được nhỏ hơn 3 l ầ n chiều dài đường ch é o trung b ì nh của vết lõm đối với thép, đ ồ ng, hợp kim đồng và không được nh ỏ hơn 6 l ầ n chiều d à i đường chéo trung b ì nh của vết lõm đối với kim loại nhẹ, ch ì , thiếc và hợp kim của chúng. Nếu hai vế t lõm liền k ề có kích thước khác nhau thì khoảng cách được lấy trên cơ sở chiều dài đư ờ ng chéo trung b ì nh c ủ a vết lõm l ớ n hơn. 7.7 Đo chi ề u dài hai đường chéo của vết lõm. Trung bình cộng c ủ a hai số đo đó được dùng để tính độ cứng Vickers. Đối với b ề mặt ph ẳ ng, chênh lệch giữa chi ề u dài đường chéo hai v ế t lõm không được lớn hơn 5 %. Nếu ch ê nh lệch lớn hơn th ì phải ghi trong b á o cáo kết quả thử. Độ phóng đại c ầ n được sử dụng sao cho đường chéo vết l õ m chiếm lớn hơn 25 % nhưng nhỏ hơn 75 % trường nh ìn . 7.8 Các bảng trong TCVN 6508-4 được sử dụng để xác định độ cứng Vickers thử trên bề mặt ph ẳ ng. 8. Độ không đảm bảo đo của kết quả thử Độ không đảm bảo đo phải được đánh g i á tổng hợp theo h ướng dẫn thể hiện độ không đ ả m b ả o đo [Guide to the Express i on of Uncerta i nty in measurement) (GUM)] (6) . Không phụ thuộc loại nguồn, đối với độ cứng có hai khả năng để xác định độ không đ ả m b ả o đo. - Một khả năng trên cơ sở đánh giá tất c ả các nguồn thích hợp xuất hiện trong khi hiệu chuẩn tr ự c tiếp có thể tham khảo hướng d ẫ n EA [7] . - Khả năng khác tr ê n cơ s ở hi ệ u chuẩn gián tiếp sử dụng tấm độ cứng [viết tắt là CRM (vật liệu chuẩn đã được chứng nhận)] (xem [7-10] trong Thư mục tài liệu tham khảo). Hướng dẫn đối với việc xác định cho trong Phụ lục D. Không ph ả i lúc nào cũng có thể định lượng đư ợ c t ất c ả các nguồn g â y ra độ không đảm b ả o đo. Trong trường hợp này việc đánh gi á độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn loại A có thể nh ậ n được từ việc phân tích thống k ê các vết lõm lặp lại trên mẫu thử. Cầ n phải c ẩ n thận khi tính độ không đảm b ả o độ chuẩn loại A và B để các thành ph ầ n đó không bị tính hai l ầ n (xem Đi ề u 4 của GUM: 1993). 9. Báo cáo thử nghiệm B á o cáo thử nghiệm phải bao g ồ m các th ô ng tin sau: a) S ố hiệu tiêu chuẩn này, TCVN 258-1 : 2007; b) T ấ t c ả các chi tiết cần thiết đ ể nhận dạng mẫu thử; c) K ết quả thử; d) C ác thao tác không qui định trong tiêu chuẩn này hoặc được xem là không bắt buộc; e) C hi tiết của bất kỳ sự vi ệ c xảy ra nào có ảnh hư ở ng đ ế n kết quả thử; f) N hiệt độ thử, nếu nó nằm ngoài giới hạn qui định trong 7.1 CH Ú THÍCH 1: Ch ỉ có th ể so sánh chính xác các trị số đ ộ cứng ở lực thử như nhau. Kh ô ng có phương pháp chung đ ể chuyển đổi chính xác độ cứng Vickers sang các thang độ cứng khác hoặc sang độ b ề n k é o. Do đó n ê n tránh các chuyển đổi này, trừ khi có cơ s ở đáng tin cậy để chuyển đổi nhận được bằng c á c phép thử so sánh. Cần l ư u ý rằng đ ố i với vật li ệ u d ị hướng, v í dụ các vật li ệ u gia công bi ế n cứng nguội nhiều, s ẽ c ó sự khác nhau giữa chi ề u dài hai đư ờ ng chéo vết l õ m. N ế u có thể, phải tạo ra các vết lõm sao cho các đường chéo nghiêng khoảng 45 o so với hướng gia công nguội. Các tài liệu kỹ thuật đối với sản phẩm c ầ n ch ỉ r õ giới hạn sa i lệch g i ữa chi ề u dài hai đư ờ ng ché o . CHÚ THÍCH 2: Một số vật liệu nhạy c ả m với tốc độ biến dạng đi ề u này dẫn t ớ i sự th a y đổi nh ỏ của gi ớ i hạn chảy. Hậu quả là khi kết thúc việc tạo thành vết lõm có thể làm thay đổi giá trị độ cứng vốn có của vật liệu. PHỤ LỤC A (qui định) QUAN HỆ GIỮA CHIỀU DÀY NHỎ NHẤT CỦA MẪU THỬ VỚI LỰC THỬ VÀ ĐỘ CỨNG CH Ú DẪN: X Chi ề u dày, mm Y Đ ộ cứng, HV H ì nh A.1 - Quan hệ giữa chi ề u dày nhỏ nhất của mẫu thử với lực thử và độ cứng (HV 0,2 đến HV 100) CH Ú D Ẫ N: a Trị số độ cứng, HV b Chiều dày nh ỏ nhất, t, mm c Chiều dài đư ờ ng chéo, d, mm d Ký hi ệ u độ cứng, HV e Lực thử. F, N H ì nh A.2 - Toán đồ thể hiện chi ề u dày nh ỏ nhất c ủ a mẫu thử ( HV 0,01 đến HV 100) Toán đồ trên Hình A.2 thể hiện chiều dày nhỏ nhất của mẫu thử, với giả thiết rằng chi ề u dày nhỏ nhất là 1,5 l ầ n chiều dài đường chéo vết lõm. Chiều dày qui định được xác định b ở i điểm giao nhau của thang chiều dày nhỏ nhất và đường th ẳ ng (là đư ờ ng chấm chấm ví dụ tr ê n H ì nh A.2) v ớ i lực thử (thang bên phải) v ớ i độ cứng (thang bên trái). PHỤ LỤC B (qui định) BẢNG HỆ SỐ HIỆU CHỈNH SỬ DỤNG CHO PHÉP THỬ TRÊN BỀ MẶT CONG B.1 B ề mặt c ầ u Khi thử trên bề mặt c ầ u sử dụng các hệ số hiệu ch ỉ nh cho trong Bảng B.1 và B.2. Hệ số hiệu ch ỉ nh trong b ả ng phụ thuộc vào tỷ số giữa đường chéo trung bình d của vết lõm và đường k í nh D của hình cầu. VÍ DỤ : Mặt c ầ u lồi D = 10 m m Lực thử F = 98,07 N Đường chéo trung b ì nh của vết l õ m d= 0,150 mm Đ ộ cứng Vickers = Hệ s ố hiệu chỉnh từ bảng B.1 bằng nội suy = 0,983 Độ cứng của mặt c ầ u = 824 x 0,983 = 810 HV 10 B ả ng B 1 - B ề mặt c ầ u lồi d/D H ệ s ố hiệu chỉnh d/D Hệ s ố hiệu chỉnh 0,004 0,995 0 , 086 0 , 920 0,009 0,990 0,093 0,915 0,013 0,985 0,100 0,910 0,018 0,980 0,107 0,905 0,023 0,975 0 , 114 0 , 900 0,028 0,970 0,122 0,895 0,033 0 , 965 0,130 0,890 0 , 038 0 , 960 0 , 139 0,885 0,043 0,955 0,147 0,880 0,049 0.950 0,156 0,875 0,055 0,945 0,165 0,870 0,061 0,940 0 , 175 0,865 0 , 067 0,935 0 , 185 0 , 860 0 , 073 0,930 0,195 0 , 855 0,079 0,925 0,206 0,850 Bảng B.2 - B ề mặt c ầ u l õ m d/D Hệ số hiệu chỉnh d/D Hệ số hiệu ch ỉ nh 0,004 1,005 0,057 1 , 080 0,008 1,010 0,060 1,085 0,012 1,015 0,063 1 , 090 0,016 1,020 0,066 1 , 095 0,020 1,025 0 , 069 1,100 0,024 1,030 0,071 1 , 105 0,028 1,035 0,074 1,110 0,031 1,040 0,077 1,115 0,035 1,045 0,079 1,120 0,038 1,050 0,082 1,125 0,041 1,055 0 , 084 1,130 0,045 1,060 0,087 1,135 0 , 048 1,065 0,089 1 , 140 0,051 1,070 0,091 1,145 0,054 1,075 0 , 094 1 , 150 B.2 B ề mặt trụ Khi thử trên bề mặt trụ, sử dụng các hệ số hiệu chỉnh cho trong b ả ng B.3 đến bảng B.6. Hệ số hiệu chỉnh trong b ả ng phụ thuộc vào t ỷ số giữa đường chéo trung b ì nh d của vết lõm và đ ường kính D của hình trụ. V Í DỤ Mặt trụ lõm, một đường chéo vết lõm song song với trục D = 5 mm Lực thử F = 294,2 N Đường chéo trung bình vết lõm d = 0,415 mm Đ ộ cứng Vickers = 0,1891 x = 323 HV 30 H ệ số hiệu ch ỉ nh từ bảng B.6 = 1,075 Độ cứng của măt tr ụ = 323 x 1,075 = 347 HV 30 Bảng B.3 - B ề mặt trụ l ồ i - Đường chéo nghiêng 45 o so với tr ụ c d/D Hệ số h i ệu chỉnh d/D Hệ số hiệu chỉnh 0,009 0,995 0,119 0,935 0 , 017 0,990 0 , 129 0,930 0 , 026 0,985 0,139 0 , 925 0,035 0,980 0,149 0,920 0,044 0,975 0,159 0,915 0,053 0,970 0 , 169 0,910 0,062 0,965 0,179 0,095 0 , 071 0,960 0,189 0,900 0,081 0,955 0,200 0 , 895 0 , 090 0 , 950 0,100 0,945 0,109 0,940 Bảng B.4 - B ề mặt trụ lõm - Đư ờ ng chéo nghiêng 45 o so v ớ i trục d/D Hệ số hiệu chỉnh d/D Hộ số hiệu chỉnh 0,009 1,005 0,127 1,080 0,017 1,010 0,134 1,085 0 , 025 1,015 0,141 1,090 0,034 1,020 0,148 1,095 0,042 1 , 025 0,155 1,100 0,050 1,030 0,162 1 , 105 0,058 1,035 0,169 1,110 0,066 1 , 040 0 , 176 1,115 0,074 1,045 0 , 183 1,120 0,082 1,050 0,189 1 , 125 0,089 1 , 055 0,196 1 , 130 0,097 1,060 0,203 1,135 0,104 1 , 065 0,209 1,140 0,112 1 , 070 0 , 216 1,145 0,119 1,075 0,222 1,150 B ả ng B.5 - B ề mặt trụ l ồ i - Một đ ư ờ ng chéo song song với trục d/D Hệ số hiệu chỉnh d/D Hệ số hiệu chỉnh 0,009 0,995 0 , 085 0,965 0,019 0,990 0 , 104 0,960 0,029 0 , 985 0,126 0,955 0,041 0,980 0 , 153 0,950 0,054 0,975 0 , 189 0,945 0,068 0,970 0,243 0,940 Bảng B.6 - B ề mặt trụ l õ m - Một đường chéo song song với trục d/D Hộ số hiệu chỉnh d/D Hệ số hiệu chỉnh 0,008 1,005 0,087 1,080 0 , 016 1,010 0,090 1,085 0 , 023 1,015 0,093 1,090 0,030 1 , 020 0,097 1,095 0 , 036 1,025 0 , 100 1 , 100 0,042 1,030 0,103 1,105 0,048 1,035 0,105 1,110 0,053 1,040 0,108 1,115 0,058 1,045 0,111 1 , 120 0,063 1 , 050 0 , 113 1,125 0,067 1,055 0 , 116 1,130 0,071 1,060 0,118 1,135 0 , 076 1 , 065 0,120 1,140 0,079 1 , 070 0 , 123 1 , 145 0,083 1,075 0,125 1 , 150 PHỤ LỤC C (tham khảo) QUI TRÌNH KIỂM TRA ĐỊNH KỲ MÁY THỬ DO NGƯỜI SỬ DỤNG THỰC HIỆN Tiến hành kiểm tra máy thử mỗi ngày khi máy được sử dụng, đặc t í nh mức đ ộ cứng và đối với t ừ ng phạm vi hoặc thang đo được sử dụng. Trước khi tiến hành kiểm tra, hệ thống đo phải được kiểm định gián tiếp (đối với từng phạm vi/ thang đo và m ứ c đ ộ cứng ) bằng vết lõm chuẩn tr ê n tấm chuẩn độ cứng, được hiệu chuẩn phù hợp với TCVN 258-3. K í ch thước đo được phải đúng với giá trị được chứng nhận trong khoảng sai số cho phép lớn nhất trong B ả ng 5 c ủ a TCVN 258-2: 2007. Nếu hệ thống đo kh ô ng đạt phép thử này, cần phải có các hành động thích hợp. Nên t ạo kiểm tra bao gồm tạo í t nhất một vết lõm trên tấm chuẩn độ cứng , đã được hiệu chuẩn phù hợp với TCVN 258-3. Nếu sự khác nhau giữa độ cứng trung bình đo được và độ cứng của tấm chuẩn đã được hiệu chuẩn nằm trong giới hạn sai số cho phép trong Bảng 5 của TCVN 258-2 : 2007 máy thử được coi là th ỏa mãn yêu cầu. N ế u kh ô ng phải tiến hành kiểm định gián tiếp. H ồ sơ của các kết quả này phải được lưu giữ theo chu kỳ và được sử dụng để đo khả năng tái sản xuất và giám sát sự sai lệch của máy thử. PHỤ LỤC D (tham khảo) ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO CỦA GIÁ TRỊ ĐỘ CỨNG ĐO ĐƯỢC D.1 Yêu cầu chung Cách xác định độ không đảm bảo đo trong phụ lục này chỉ xem xét các độ không đ ả m bảo đo l iên quan đ ế n toàn bộ việc tiến hành đo của các m á y thử độ cứng đối với các tấm chuẩn độ cứng (sau đây dược viết t ắ t là CRM). Độ không đảm bảo đo của các hoạt động đó phản ánh kết quả tổng hợp c ủ a các độ không đảm b ả o đo riêng lẻ (kiểm định gián tiếp). B ở i v ì đối với cách tiếp cận này đi ề u đó rất quan trọng do các bộ phận của m á y th ử hoạt động trong khoảng dung sai. Đây l à kiế n nghị quan trọng vì qui tr ì nh này được áp d ụng l âu nhất một n ă m sau khi kiểm định trực tiếp đạt yêu cầu. H ì nh D.1 tr ì nh bày cấu trúc bốn mức của sơ đ ồ chuỗi đo cần thiết để xác định phân chia thang độ cứng. Chuỗi này bắt đ ầ u ở mức quốc tế, sử dụng các định nghĩa của các thang độ cứng khác nhau để tiến hành so sánh. M á y chuẩn đầu v ề độ cứng ở mức quốc gia " chế tạo " các tấm chuẩn đ ộ cứng đầu để hiệu chuẩn ở mức phòng thử nghiệm. Đương nhiên hiệu chuẩn và kiểm định trực tiếp các máy thử này cần phải ở độ chính xác cao nhất có thể. H ì nh D1 - Cấu trúc chuỗi đo đ ể xác định v à phân chia thang độ cứng D.2 Qui trình chung Qui trình t í nh độ không đảm bảo đo tổng hợp u l theo phương pháp căn bậc hai của tổng (RSS) từ các ngu ồ n khác nhau cho trong Bảng D.1.. Độ không đảm b ả o đo mở rộng, U , nhận được từ u l , bằng cách nhân với hệ s ố bao quát (t ầ m hoạt động) k = 2. Bảng D .1 b ao g ồ m tất cả các ký hiệu được sử d ụng v à t ê n gọi của chúng. D . 3 Độ lệch của máy thử Độ lệch b của máy thử độ cứng (cũng đ ược gọi là sai s ố ) được xác định từ sự khác nhau giữa - G iá trị trung bình của năm vết lõm trong khi hiệu chuẩn máy thử độ cứng, và - G iá tr ị hiệ u chuẩn c ủ a tấm chuẩn độ cứng. Có thể được thực hiện theo các cách khác nhau để xác định độ kh ô ng đ ả m b ả o đo. D.4 Qui tr ì nh tính độ không đảm bảo đo: các giá trị đo độ cứng CHÚ THÍCH: Trong Phụ lục này ch ỉ số "CRM" (vật liệu chuẩn được chứng nhận) theo định nghĩa của ti ê u chuẩn thử độ cứng là "tấm chuẩn độ cứng". D.4.1 Qui tr ì nh không có độ lệch (phư ơ ng pháp 1) Phương pháp 1 (viết tắt là M1) là phương pháp đơn giản có thể sử dụng mà không có sự xem xét sai số hệ thống của máy thử độ cứng. Trong M1, giới hạn sai số (nghĩa là phạm vi trong đó m á y thử được phép sai khác so với tiêu chuẩn viện d ẫn), được sử dụng để xác định nguồn U E của độ không đảm bảo đo. Ở đây không có sự hiệu ch ỉ nh các giá trị độ cứng thể hiện sai s ố này. Qui trình để xác định U được gi ả i thích trong Bảng D.1 (xem [6] và [ 7] trong Thư mục tài liệu tham khảo). ( D .1) trong đó kết quả đo được cho bởi (D.2) D.4.2 Qui trình có độ lệch (phư ơ ng pháp 2) Cũng như cách lựa chọn đối với M1, phương pháp 2 (viết tắt là M2) có thể được sử dụng. Điều này tương quan với chỉ d ẫ n của sơ đổ kiểm so á t M2 dẫn tới giá trị độ không đ ả m b ả o đo nhỏ hơn. Sai s ố b (bước 10) thể hiện tác động mang tính hệ thống.Trong GUM [ 1 ] khuyến nghị sử d ụng s ự hiệu ch ỉ nh để bù cho các tác động mang t í nh hệ thống này. Đó là c ơ s ở của M2. Giới hạn sai số u E không còn tham gia vào việc t í nh đ ộ không đ ả m bảo đo, nhưng tất cả các giá trị độ cứng đã xác định cần phải được hiệu ch ỉ nh theo b hoặc U corr phải tăng thêm b. Qui tr ì nh để xác định U corr được giải thích trong Bảng D.1 (xem Thư mục [9,10]) (D.3) t rong đó kết qu ả đo được cho b ở i (D.4) ho ặ c bằng (D.5) phụ thuộc vào việc sai lệch (sai số) là một phần c ủ a giá trị trung bình boặc của độ khô n g đảm bảo đo. D.5 Thể hiện kết quả đo Đối với việc thể hiện kết qu ả đo, phải chỉ dẫn phương pháp đ ã sử d ụ ng. N ó i chung, n ê n sử dụng phương pháp 1 (Công thức D.2) (xem thêm Bảng D.1 , bước 12) như là kết quả đo. Bảng D.1 - Xác định độ không đảm bảo mở rộng tư ơ ng ứng v ớ i phương pháp M1 và M2 Bước Ngu ồ n của độ không đảm b ả o Ký hi ệ u Công thức Tài liệu/Chứng chỉ Ví dụ [ … ] = HV1 1 M1 Độ không đảm b ả o chuẩn tương ứng v ớ i sai số cho phép lớn nh ấ t ( 1c) U E Sai số cho phép U E, 2 r theo TCVN 258-2:2007, Bảng 5 Xem Chú thích 1 2 M1 M2 Độ không đ ả m bảo chuẩn và độ cứng trung b ì nh của CRM (tính t oán chi tiết, xem B ả ng A.4 của TCVN 258-3: 2007 U CRM U CRM , tương ứng với chứng nhận ki ể m đị nh CRM Xem Chú thí c h 2 3 M1 M2 Gi á trị trung bình ( ) và sai k hác chuẩn (s H ) khi đo CRM s H H i tương ứng với 5.9 c ủ a TCVN 258-2:2 0 07. Khi tính giá trị S H , sẽ lấy giá trị S H1 và S H 2 rộng h ơ n Các giá tr ị đ ơn (1) 377 - 376 - 377 - 377 - 377 = 376,8; S H1 = 0 , 45 (2) 376 - 377 - 376 - 37 8 - 376 = 376,6; S H2 = 0 , 89 4 M1 M2 Độ không đ ả m bảo chuẩn của máy thử độ cứng khi đo CRM t = 1,14 khi n = 5 5 M1 M2 Giá trị trung bình ( ) và độ lệch chuẩn (s x ) khi thử mẫu thử n = 5 Đo 5 lần trên mẫu thử. Xem Chú thích 3: Nếu n = 1, thì s x = 0 Chứng nhận phải nêu rõ độ kh ô ng đảm bảo chỉ áp d ụ ng cho giá trị đọc cụ thể chứ không áp d ụ ng cho toàn b ộ mẫu thử Các giá tr ị đ ơ n : 419 - 439 - 449 - 442 - 444 6 M1 M2 Đ ộ kh ô ng đảm bảo chuẩn khi đo mẫu thử t = 1,14 đ ố i với n=5 7 M2 Độ không đ ả m b ả o chuẩn tư ơ ng ứng v ớ i kh ả năng phân giải c ủ a h ệ th ố ng đo chi ề u dài U m s d m s = 0 , 0001 mm H = 438,6 HV d = 0,065 mm 8 M2 Sự sai lệch c ủ a máy thử độ cứng so v ớ i các qiá tr ị kiểm đ ị nh b Bước 2 và 3. Xem Chú thích 4. b 1 = 376,8 - 376 = 0,8 b 2 = 376,6 - 376 = 0,6 9 M2 Độ l ệ ch chuẩn của độ lệch b S b Bước 8 khi n m = 2 số lượng l ầ n đo 10 M2 Độ không đả m bảo chuẩn của vi ệ c xác định b. Chỉ được xác đị nh sau loạt đo lần thứ hai U b Bước 9 t = 1 , 84 khi n m = 2 Xem Chú thích 5 11 M1 Xác định độ không đảm b ả o m ở rộng U Bước 1 đến 7 k = 2 12 M1 Kết quả đo Bước 5 và 11 (M1) 13 M2 Xác định độ kh ô ng đảm bảo m ở rộng đ ã hiệu ch ỉ nh U c orr Bước 2 đ ế n 7 và bước 10 k=2 14 M2 K ế t qu ả đo v ớ i giá trị trung b ì nh đ ã hi ệ u ch ỉ nh Bước 5, 8 và 13 (M2) 15 M2 Kết qu ả đo với độ không đ ả m bảo đã hi ệ u chỉnh Bước 5, 8 và 13 (M2) Chú thích 1: H ệ số 2 , 8 đ ư ợc t hấy từ vi ệ c xác định đ ộ kh ô ng đ ả m b ả o chu ẩ n c ó phân phối h ì nh chữ nhậ t . Ch ú thích 2: Khi c ầ n t hiế t , phải xem xét sự t hay đổi độ cứng của CRM. Chú thích 3: N ế u giữa các l ầ n đo CRM v à m ẫ u t hử ph ả i t hay k í nh th ì c ầ n x e m xét sự ảnh hư ở ng liên quan. Ch ú thích 4: N ế u 0 , 8 u E,2r < b=""><> , 0 u E,2r c ầ n xem xét mối quan h ệ c ủ a c á c giá tr ị đ ộ c ứ ng c ủ a CRM và m ẫ u thử. Ch ú thích 5: Khi n m = 2 , d o không c ó ả nh h ưở ng c ủ a sự thay đổi dài hạn củ a b trong đ ộ kh ô ng đ ả m bảo u b , c ầ n t ă ng số l ầ n đo n m đ ố i v ới các ứng d ụ ng tới h ạ n THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 258-3 ( ISO 6507-3) Vật liệu kim loại - Thử độ cứng Vickers - Ph ầ n 3 : Kiểm định tấm chuẩn. [ 2] BUCKLE , H .Microharteprutung un d i hr e An w endung. Verlag Berliner Union stuttgart, 1965, pp 296. (Note: very extensive). [3] BUCKLE, H.Echte und scheinbare F ehlerquelien bei der Mikrohartepru f ung: Ihre klassfizierung und Aus w ikung auf die Mess w erte. VDI - Berichte 11 (1957), pp. 29-43 (Note: extens i ve). [4] DENGEL, D, W ichtige Gesichtspunkte fur die Hartemessung nach Vickers und nach Knoop im Bereich der kleinlast- und Mickroharte, Z , f.Werkstofftechnik 4(1973), pp, 292-298(Note short extract). [5] MATTHAEI, E , harteprufung mit kleinen Prufkraften und ihre An w endung b ei Randschichten (kritischeLiteraturbewertung),pp.4 7, 192 Schr i f ttumshin w eise. Vertag DGM lnformationsgesellschaft oberursel, 1987.9 Note: overall view of sources). [6] BIPM, IEC. IFCC,ISO. IUPAC. IUPAP. OIML Gui d e to the expression of Uncertainty in Measurement. 1993. (Hư ớ ng dẫn biểu diễn độ không đ ả m bảo đo , 1993). [7] EA 10-16, Guidelines on the Estimation of Uncertai n ty in Hardness Measurements. 2001. [8] GABAUER. W . Manual of codes of practice for the determination of uncertainties in mechanical tests on metallic materials, The estimation of uncertainties in hardnes s measurements. Project, No. STM4- CT97- 2165. UNCERT COP 14: 200 0 . [9] GABAUER. W and BINDEN, O ., Abschatzung der Messunsicherheit in der Harteprufung unter \/erwen d ung der indirekten Ka li briermethod e , DVM Werk s toffprufung. Tagungsban d , 2000 , pp. 255- 261. [10] POLZIN. T and SCH W ENK. D., Estimation of Uncertainty of Har d ness Testing ; PC file fo r determination, Materialpru f ung . 3 , 2002 (44) , pp. 64-71.