《金属努氏硬度计校准规范》征求意见稿

        任务来源
根据国家市场监督管理总局市监量函[2018]540号“市场监管总局办公厅关于国家计量技术规范制定、修订及宣贯计划有关事项的通知”中2018年国家计量技术规范制修订计划项目表，在归口单位全国力值硬度计量技术委员会领导下，由上海市计量测试技术研究院等单位组成的规范编写小组负责修订《努氏硬度计校准规范》。
二、制修订依据与过程
本规范的编写格式依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》，计量术语符合JJF 1001-1998《通用计量术语及定义》，测量不确定度评定与表示符合JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》的要求。
努氏硬度计（以下简称为硬度计）努氏硬度试验主要也是用于金属学、金相学研究。它特别适于测试硬而脆的材料，常被用于测试珐琅、玻璃、人造金刚石、金属陶瓷及矿物等材料。它还可用于表面硬化层有效深度的测定，用于细小零件、小面积、薄材料、细线材、刀刃附近的硬度、电镀层及牙科材料硬度的测试。而现行校准规范修订于2009年，其中的部分条款已无法满足部分硬度计的计量特性，因此有必要对努氏硬度计校准规范进行修订。
规范制订过程中，首先由相关人员成立了起草工作组，并在调研阶段，广泛收集了国内外有关努氏硬度试验方面的相关标准，了解了目前国内外标准努氏硬度计使应用现状。然后，起草组在对规范的制订内容及试验验证方案进行了广泛讨论并取得了一致意见后，开始了规范的起草工作。在此期间，起草组还进行了大量试验工作。
三、主要制订内容说明
1. 试验力的适用范围
本规范将努氏硬度计的试验力范围从0.09807N向下扩大到了0.009807N,新的努氏硬度计适用范围为0.009807N~19.614N。与ISO 4545的最新标准相一致。
2．关于引用文件
本校准规范引用的检定规程和国家标准详列如下：
JJF 1011 力值与硬度计量术语及定义
JJG1047-2009《金属努氏硬度计检定规程》
JJG1048-2009《标准努氏硬度块检定规程》
GB/T 18449.1 金属材料 努氏硬度试验 第1部分：试验方法
GB/T 18849.2 金属材料 努氏硬度试验 第2部分：硬度计的检验与校准
GB/T 18449.3 金属材料 努氏硬度试验 第3部分：标准硬度块的标定
并提示凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规程。
3．概述
金属努氏硬度计(以下简称硬度计)适用于各种金属材料的努氏硬度测定。
努氏硬度试验原理：将顶部两棱之间的α角为172.5º和β角为130º的棱锥体金刚石压头用规定的试验力压入试样表面，经一定的保持时间后卸除试验力（见图1）。试验力除以试样表面的压痕投影面积之商即为努氏硬度。在实际操作中测量压痕长对角线长度，按式（1）计算努氏硬度值HK：
  HK=k∙F/S=0.102F/(cd^2 )≈1.451 F/d^2       （1）
式中：HK——努氏硬度符号；
  —— 单位换算系数， =0.102；
        —— 试验力，N；
4．关于计量特性
4.1  基本性能  
本规范给出了硬度计的基本性能要求，包括安装压头的主轴、加卸载试验力、对角线测量系统、压痕中心等。
4.2  硬度计的硬度范围及示值误差和示值重复性
将硬度计的测量范围下限从HK0.01修改为HK0.001，示值误差和示值重复性都与ISO标准相一致。
4.3  压痕测量装置的分辨力和最大允许误差
     压痕测量装置的分辨力和最大允许误差都与ISO标准相一致。
4.4  校准用的设备与计量器具
     增加了校准试验力0.009807N所需使用的相关精度的天平。
         硬度计示值误差和示值重复性的校准
     增加了校准所需使用的硬度块
4.6  附录A
附录A给出了金属努氏硬度计校准记录内页格式，供出具校准记录时参考。
4.7  附录B
附录B给出了金属努氏硬度计校准证书内页格式，供出具校准记录时参考。
4.8  附录C
附录C给出了努氏硬度计示值校准结果的不确定度评定方法及实例，供进行不确定度评定时参考。
四、参考资料
本规范在制定过程中参阅了以下资料：
        JJG 1048-2009《标准努氏硬度块检定规程》
        JJG 1047-2009《金属努氏硬度计检定规程》
        GB/T 18449.1-2009《金属材料 努氏硬度试验 第1部分：试验方法》
        GB/T 18449.2-2012《金属材料 努氏硬度试验 第2部分：硬度计的检验与校准》
        GB/T 18449.3-2012《金属材料 努氏硬度试验 第3部分：标准硬度块的标定》
        ISO 4545-1：2017 Metallic materials – Knoop hardness test – Part 1: Test method
        ISO 4545-2：2017 Metallic materials  - Knoop hardness test – Part 2: Verification and calibration of testing machines
        ISO 4545-3：2017 Metallic materials – Knoop hardness test – Part 3: Calibration of reference blocks