金相顯微鏡檢測(cè)高碳鉻軸承鋼總脫碳層厚度測(cè)量不確定度評(píng)定方法

1、金相顯微鏡檢測(cè)高碳鉻軸承鋼總脫碳層厚度測(cè)量不確定度評(píng)定方法1 被測(cè)對(duì)象直徑為32的GCr15樣品。使用Axiovert 40 MAT型金相顯微鏡，放大倍率的不準(zhǔn)確性為1%。2 引用文獻(xiàn)JJF 10591999 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示JJG 0121996 金相顯微鏡檢定規(guī)程GB/T2242008 鋼的脫碳層深度測(cè)定法3 環(huán)境條件顯微鏡在下列條件下檢定并正常工作：室溫1530；環(huán)境清潔，無(wú)震動(dòng)；周?chē)鸁o(wú)腐蝕性氣體；安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上，并調(diào)至水平。4 測(cè)量基準(zhǔn)采用直徑為38的GCr15樣品。5 測(cè)量過(guò)程根據(jù)高碳鉻軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)GB/T18254-2002，脫碳層深度按GB/T224-2008鋼的脫碳層深

2、度測(cè)定法標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。將樣品置于顯微鏡下，在100的鏡頭下觀(guān)察，選出具有代表性的5個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域進(jìn)行5次測(cè)量，共得25個(gè)數(shù)據(jù)。按同樣的方法，進(jìn)行5人次測(cè)量。測(cè)量時(shí)，首先將測(cè)量位置清晰聚焦，然后從標(biāo)尺上讀取數(shù)據(jù)。6 評(píng)定結(jié)果的使用 在室溫條件下高碳鉻軸承鋼總脫碳層厚度測(cè)量可使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。7 數(shù)學(xué)模型Y=X式中：Y被測(cè)試樣的總脫碳層厚度讀出值X被測(cè)試樣的總脫碳層厚度檢測(cè)結(jié)果8 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定8.1由樣品脫碳層本身的不均勻性及測(cè)定時(shí)的重復(fù)性所引入的不確定度分量u1（x）對(duì)選定的GCr15樣品進(jìn)行脫碳層深度的測(cè)定，選擇樣品的5個(gè)區(qū)域，共進(jìn)行了25次測(cè)定，數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。表1 GCr15樣

3、品脫碳層深度測(cè)定（第一組）序號(hào)12345測(cè)定值xi/mm0.230.210.200.190.20序號(hào)678910測(cè)定值xi/mm0.230.200.220.190.23序號(hào)1112131415測(cè)定值xi/mm0.210.220.190.200.23序號(hào)1617181920測(cè)定值xi/mm0.210.220.230.210.22序號(hào)2122232425測(cè)定值xi/mm0.230.190.220.190.23標(biāo)準(zhǔn)差為： （1）為增加可靠性，在相同的測(cè)量條件下，另由4名本實(shí)驗(yàn)室人員對(duì)該樣進(jìn)行了測(cè)定，另4組測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。表2 GCr15樣品脫碳層深度測(cè)定第2組序號(hào)12345測(cè)定值xi/mm0.230

4、.250.230.220.20序號(hào)678910測(cè)定值xi/mm0.230.250.220.220.21序號(hào)1112131415測(cè)定值xi/mm0.230.230.250.210.22序號(hào)1617181920測(cè)定值xi/mm0.230.210.210.230.25序號(hào)2122232425測(cè)定值xi/mm0.210.230.220.240.21第3組序號(hào)12345測(cè)定值xi/mm0.210.200.200.200.17序號(hào)678910測(cè)定值xi/mm0.190.180.210.200.22序號(hào)1112131415測(cè)定值xi/mm0.210.190.190.200.22序號(hào)1617181920測(cè)定值

5、xi/mm0.210.210.220.190.18序號(hào)2122232425測(cè)定值xi/mm0.210.220.200.190.20第4組序號(hào)12345測(cè)定值xi/mm0.250.230.210.240.23序號(hào)678910測(cè)定值xi/mm0.210.220.230.210.22序號(hào)1112131415測(cè)定值xi/mm0.230.200.230.210.22序號(hào)1617181920測(cè)定值xi/mm0.230.230.210.210.22序號(hào)2122232425測(cè)定值xi/mm0.230.210.230.220.21第5組序號(hào)12345測(cè)定值xi/mm0.200.210.190.210.18序號(hào)6

6、78910測(cè)定值xi/mm0.170.210.200.190.21序號(hào)1112131415測(cè)定值xi/mm0.210.180.170.200.20序號(hào)1617181920測(cè)定值xi/mm0.210.170.180.180.19序號(hào)2122232425測(cè)定值xi/mm0.190.200.190.200.19各組數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差表組數(shù)12345sj0.01530.01450.01350.01180.0135合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差為： （2）標(biāo)準(zhǔn)差sj的標(biāo)準(zhǔn)差為： （3） （4）因?yàn)?表示測(cè)量穩(wěn)定，可直接使用sp。日常測(cè)定中，根據(jù)GB/T224-2008標(biāo)準(zhǔn)，一般取五次測(cè)定的平均值作為脫碳層厚度測(cè)定值，故由測(cè)量重

7、復(fù)性引入的測(cè)量不確定度分量為： （5）其自由度： （6）可見(jiàn)，自由度很大，其結(jié)果是非常可靠的。8.2 由金相顯微鏡放大倍率的不準(zhǔn)確性引入的測(cè)量不確定度分量u2（x）本測(cè)定項(xiàng)目中，所使用的Axiovert 40 MAT金相顯微鏡放大倍率為100倍，由檢定證書(shū)可知放大倍率的不準(zhǔn)確性為1%，屬于正態(tài)分布，若置信概率取95%，以上述5組數(shù)據(jù)的平均值0.2106作為測(cè)定樣品脫碳層厚度的最終結(jié)果，則由金相顯微鏡放大倍率的不準(zhǔn)確性引入的測(cè)量不確定度分量u2（x）為： （7）8.3由金相顯微鏡的分辨率引入的不確定度分量u3（x）根據(jù)Axiovert 40 MAT金相顯微鏡檢定證書(shū)可知，在100倍時(shí)數(shù)值孔徑為0.25。使用白光作為入射光，人眼通過(guò)金相顯微鏡觀(guān)察時(shí)的最小分辨率為： （8）金相顯微鏡的分辨率屬于均勻分布，所以其引入的不確定度分量u3（x）為： （9）9 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算表6 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量重復(fù)性0.00613mm放大倍率0.00107mm分辨率0.00352mm 輸入量彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式計(jì)算： （10）10