据国家标准公开系统公布消息可知,新国标(GB/T 21838.2-2022),也就是“GB/T 21838.2-2022 金属材料硬度和材料参数的仪器化压入试验第2部分:试验机的检验和校准”将于2023年2月1日正式实施,该标准对试验机柔度的检验与校准程序有了更新的变化和说明,并且形成了专门的附录内容进行了详细表述,具体内容如下。
通过测量至少5种不同试验力下的压人模量来校准和检验试验机的柔度,宜采用附录D中所述的方法3。在任何情况下,仪器化的压入试验系统中宜配备适用的标准物质(CRM),标准物质的装样方式与拟测试样品的装样方式相同,这样确保标准物质能够保持试验机总柔度的每个特定部分可靠的再现性。
试验机的柔度受压头的特定结构和安装及样品安装方法的影响。例如,在塑料(例如聚氯乙烯)上固定样品会在测量中引人一个附加柔度。宜使用以后将要使用的压头对试验机的柔度进行检验和校准。
当压人深度h。>6μm时,没有必要考虑压头的实际接触面积函数。对于试验机柔度的检验和校准应使用与压入深度无关的经检定合格的标准压人模量块,推荐使用Em/√Hn比高的材料(如钨)。试验力的范围是根据6um压入深度的最小试验力和试验机的最大可能试验力确定的。较大压人深度具有面积函数误差较小的优点,但测量时应注意测试结果没有因标准物质的凸起产生偏差。然后,将压人测量得到的柔度与使用标准模量块计算的柔度进行比较。
为了重新校准试验机的柔度,将施加试验力与检测的试验机柔度的差异应用于位移数据,以优化接触深度的估计及由此带来的每次受力时试验机柔度的估计。重复此过程,直到试验机柔度值和接触深度值自相适应。
小于6um的压入深度,也应采用上述方法,但应根据校准压头面积函数计算实际接触面积,应用有证标准模量块计算接触模量。
对许多纳米和显微范围的仪器,试验机的柔度值与受力无关。如果不是这种情况,则可以使用上述程序来确定试验机的柔度,但需要施加范围更宽的试验力。试验力的范围由压人深度大于0.5pm时对应的试验力、试验机的最大试验力或试样无异样(例如金属凸起或陶瓷、玻璃开裂)时的最大试验力确定。
如果试验机柔度被重新校准,则应在使用前进行间接验证。附件D中详述的校准程序需要使用各向同性和均匀的标准物质(见ISO14577-3),这里假设压人模量和泊松比与压人深度无关。
附件D:
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