Page 51 - 理化检验-物理分册2018年第十一期
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DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０１８１１００８

                       锆合金维氏硬度试验的测量不确定度评定




                                    童龙刚   １ ２ ３ ,王文礼 ,李恒羽     ２ ３ ,李   刚 ２ ３ ,张天广  ２ ３
                                                      １
                              ( １． 西安建筑科技大学,西安 ７１０３１１ ; ２． 国核宝钛锆业股份公司,宝鸡 ７２１０１３ ;
                                          ３． 国核锆铪理化检测有限公司,宝鸡 ７２１０１３ )


                    摘   要: 依据 GB / T４３４０．１－２００９ 对锆合金带材进行了维氏硬度测 试, 并按照 JJF１０５９．１－
                ２０１２对测试结果进行了不确定度评定.结果表明: 锆合金维氏硬度测试的不确定度主要来源于压
                 痕对角线长度测量、 试验力值测量、 标准硬度块不均匀度、 硬度计自身不确定度等多个方面; 当取包
                 含因子k＝２ 时, 扩展不确定度U ９５＝１５．８２HV , 相对扩展不确定度U ９５ , rel＝７．８７％ .
                    关键词: 不确定度评定;维氏硬度;锆合金
                                     ＋
                    中图分类号: TG１１５．５ １    文献标志码: A    文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０１８ ) １１Ｇ０８１９Ｇ０３
           MeasurementUncertaint yEvaluationonVickersHardnessTestofZirconiumAllo y

                                                                ２ , ３
                                                      １
                           TONGLon gg an g １ , ２ , ３ , WANG Wenli , LIHen gy u , LIGan g ２ , ３ , ZHANGTian g uan g ２ , ３
                               ( １．Xi ’ anUniversit yofArchitectureandTechnolo gy , Xi ’ an７１０３１１ , China ;
                               ２．StateNuclearBaoTiZirconiumIndustr yCom p an y , Bao j i７２１０１３ , China ;
                    ３．StateNuclearZirconium & HafniumPh y sicalandChemicalTestin gCo． , Ltd． , Bao j i７２１０１３ , China )

                     Abstract : Accordin g toGB / T４３４０．１－２００９ , theVickershardnessofzirconiumallo ystri pwasmeasured ,
                andtheuncertaint y ofthemeasurementresultswasevaluatedaccordin g toJJF１０５９．１－２０１２．Theresultsshowthat
                theuncertaint yofVickershardness measurementofzirconium allo y mainl ycomesfrom man yas p ectssuchas
                 measurementofindentationdia g onallen g th , testforcevaluemeasurement , unevennessofstandardhardnessblock
                anditselfuncertaint yofhardnesstester．Whenthecovera g efactor k＝２ , theextendeduncertaint y U ９５＝１５．８２HV ,
                andtherelativeextendeduncertaint y U ９５ , rel＝７．８７％．
                     Ke y words : uncertaint yevaluation ; Vickershardness ; zirconiumallo y


               金属锆具有优异的核性能, 热中子吸收截面小,                          参数  [ ２ ] .笔者对核级锆合金带材的维氏硬度进行了
            熔点高, 耐腐蚀性能及力学性能好, 被誉为“ 原子时                         测试, 介绍了维氏硬度试验测量不确定的评定方法、
            代的第一金属”.因此, 锆合金取代了不锈钢成为核                           不确定度分量的来源, 并进行了详细的分析.
            反应堆一回路铀燃料的第一层安全包壳                   [ １ ] .由于人
                                                              １  试验材料与试验方法
            类对能源尤其是电力的大量需求, 核电迅速发展, 核
            反应堆的设计也在不断更新.在追求高燃耗反应堆                                 维氏硬度试验材料为 ZrＧ４ 核级锆合金带材, 其
            的目标下, 核级锆材牌号日新月异, 包壳的形状也由                          主要生产加工过程为: 熔炼 → 锻造 → 淬火 → 热轧 →

            最初的管材向带材发展.                                        多道次冷轧 → 退火 → 表面处理.试样经过镶嵌、 研
                 锆合金带材维氏硬度的测试, 可以获得材料微                         磨和抛光后, 依 据 GB / T４３４０．１－２００９ « 金 属 材 料

            区的硬度, 同时也可以间接反映材料的再结晶程度、
                                                               维 氏 硬 度 试 验 第 １ 部 分: 试 验 方 法 » 使 用 FMＧ
            残余应力等性能指标.测量结果的不确定度是表征                             ARS９０００型维氏硬度计( 日本 FUTUREＧTECH 公
            合理地赋予被测量值的分散性与测量结果相联系的
                                                               司制造) 进行测试, 在放大倍率 １００× 下观察试样的
                                                               整体形貌, 再放大到 ５００× 观察局部形貌并进行测
                收稿日期: ２０１８Ｇ０７Ｇ１７
                作者简介: 童龙刚( １９８６－ ), 男, 工程师, 硕士, 主要从事锆合金        试, 试验力为 １．９６１N ( ０．２k g f ), 试验力保压时间为
                                                              １５s , 之后在放大 ５００× 下测量对角线长度, 计算维
            研发及理化性能检测工作, p etert＠１６３．com
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