想要改進加工工藝，鋁合金製品巴氏硬度如何檢測？
上海某新材料集團準備研究一款新型的鋁合金產品。由於涉及到工藝引數的質量控制問題，他們需要對其材料的硬度進行精準把控。巴氏硬度檢測方法是檢測軟質金屬硬度的重要方法，也是目前國際組織之間較為認可的檢測方法。該集團負責人找到我們時想以技術諮詢的合作方式，要求我們制定一套完整的金屬材料的巴氏硬度檢測方案。由於該方案具有典型的普遍性，我們在此拿出來與大家分享一下。
一、瞭解檢測需求
在充分溝通以後，我們瞭解到該集團對金屬材料的巴氏硬度測定方法不甚瞭解。之前他們的技術工程師一直都是參考的
GB/T 3854
規定的方法來檢測，不過
GB/T 3854
規定的增強塑膠材料的檢測方法，在硬度計的校準問題上總是不能達到他們的要求。此外，他們還需要透過間接檢驗的方式，對金屬量值溯源，也就是可以根據
GB/T 4340。 3—2012
中第
5
章的規定，採用標準塊在標準維氏硬度機上先標定出其維氏硬度值（
HV
） ， 然後再透過換算表，計算出巴氏硬度值（
HBa
） 。
二、參考資料分析
其實，巴氏硬度確實在玻璃鋼產品檢測中較為常見。因此目前可供參考的國家標準也只有
GB/T 3854-2005
《纖維增強塑膠巴氏
（
巴柯爾
）
硬度試驗方法》一項標準，但是該標準主要是用來測定類似玻璃鋼製品的增強塑膠的巴氏硬度。雖然規定了非增強塑膠及其製品也可參考該標準執行，但是如果巴氏硬度少於
20
的材料則不適用該標準。
三、問題難點分析
根據該集團的需求，我們梳理總結到了三點：
1。
鋁合金等金屬材料的巴氏硬度沒有明確參考標準。
2。
鋁合金採用硬度計直接測定方法，硬度計如何檢驗及校準？
3。
採用間接維氏硬度換算巴氏硬度，應該如何檢測？
四、解決方案
1。
對於鋁合金等軟質金屬材料的巴氏硬度測定方法，直接檢驗的話，可供參考還是要以
GB/T 3854
給出的方法作為參考。間接檢驗可以參考
GB/T 4340。 3
的給出的方法進行檢測。
2。
巴氏硬度直接檢驗時，溫度要求一般需要在（
10~35
）
℃
之間進行。重點的硬度計檢測及校準方案如下
（1）檢測方案
檢測前，硬度計調校法方法如下：
a）
施加試驗力時，壓針的移動靈活，無摩擦及卡滯現象；
b）
模擬式指示裝置的指標靈敏，無跳動和卡滯現象，數字式指示裝置的顯示清晰、完整、連續和穩定；
c）
壓針尖端位於壓針筒小孔的中心，無目視可見的偏移；
d）
將硬度計放置在磨平的鋼板上，平穩地對機架施加壓力，將壓針伸出部分全部壓入壓針筒內，
使壓針筒底面緊壓在鋼板上時，壓針筒底面與鋼板之間無可見的光隙。
（2）校準方案
a）
鋼板：校準的專案主要是測量範圍上限值，要求為寸為（
150×150×10
）
mm
， 試驗面的平面度不大於
0。01 mm
， 試驗面的表面粗糙度不大於
0。3 μm
， 硬度值不低於
60 HRC
。
b）
數顯千分尺、 專用夾具：校準的專案為測量指示裝置。要求為測量範圍（
0
～
25
）
mm
；分度值不大於
0。001 mm
。
c）
工具顯微鏡：校準的專案為壓針圓錐角和壓針頂端平面直徑。要求為測角最大允許誤差：
±1′
；測長最大允許誤差：
±5μm
。
d）
表面粗糙度比較樣塊：校準的專案為壓針表面粗糙度 ，要求為實測值與標稱值的最大允許偏差：
+12%
～
－
17%
e）
維氏硬度計
（ HV1） ：
校準的專案為壓針硬，要求為硬度示值最大允許誤差：
±5%
d）
標準巴氏硬度塊
：
校準的專案為硬度計示值誤差及示值重複性，要求為如下表
3。
巴氏硬度間接換算法理論上需要在完成直接檢驗以後才能進行，而且間接檢驗週期不應該超過
12
個月。間接檢驗的重點就是標準塊的製造以及換算表，具體介紹如下
（1）標準塊
間接檢驗用的標準塊，必須要求具有均質性、
組織穩定性和硬度的均勻性。這裡分兩點，一點是標準塊要滿足貴的幾何尺寸及技術要求，第二點是標準塊要滿足硬度範圍和硬度均勻度的要求。
a）
幾何尺寸及技術要求
b）
硬度範圍和硬度均勻度
（2）換算表
上面，我們也說了，採用維氏硬度間接檢驗方法依據
GB/T 4340。 3—2012
中第
5
章的規定檢測即可。其中最關鍵的換算表，具體參考如下
六、方案反饋
目前，金屬材料巴氏硬度的測定難點主要集中在硬度計的檢測及校準，標準塊標定這兩點問題上。該方案很好的將這兩個問題進行了闡明。客戶在收到方案時，也表示極度認可。
