喷砂喷丸钢表面处理测量的标准方法
喷砂喷丸钢表面处理测量的标准方法
1. 范围
1.1 这个测量方法包含了对在实验室、野外或者制造车间中，对经过喷砂处理的表面轮廓的测量技术的描述。没有包含在这些测量方法中的另外一些测量技术只适合在实验室中使用。
1.2 文中用SI单位标注的值是标准值，以插入形式给出的值仅仅只供参考。
1.3 本标准的主旨并不是应对所有的**问题，即使有任何**问题，也只是局限于它的使用过程。在使用本标准前，任何人都有责任建立适当的**卫生标准并决定规章适用的限制范围。
2. 测试方法摘要
2.1 测试方法为：
2.1.1 方法A：将比较喷砂表面与具有各种表面轮廓深度和范围的标准块目视比较（检测工具 喷砂对比样块）。
2.1.2 方法B：轮廓深度用尖细探针在一系列不同的位置取点测量后，取其算数平均值（检测工具 锚纹仪）。
2.1.3 方法C：将一个复合塑料带压入喷砂表面，形成表面轮廓的相反像，随后，用千分尺测量谷的大峰值（检测工具拓片纸 数显测厚仪）。
3. 意义和应用
3.1 表面轮廓的高度是钢表面涂层性能的一个影响因素。因此，在给表面喷涂前应该测量表面轮廓以保证它能满足特定需求。本文中描述的仪器便于手持，并且能完全满足这一领域使用的需要。
注 1：光学显微镜法为表面轮廓测量的一个仲裁方法。轮廓深度的指定是基于平均大轮廓（大）的概念；这一值通过测量一个标准测量显微镜视场中高峰到低谷的距离得到，测量时通常测20次取平均值。这么做的原因是有证据表明任何小区域的内涂层性能主要受表面高点影响，而不是其平均粗糙度。
4. 装置
4.1 方法A：具有若干并排排列，且具有不同轮廓或锚纹深度的区域（每个区域大概为1平方英寸）的轮廓比较仪。每个区域被标以以密尔或者微米为单位的标称轮廓深度。典型的轮廓仪的表面用钢砂、钢粒或者沙或者其他非金属磨料制成，因为用这些磨料制作的轮廓外观均有所不同。比较区域可以使用或者不使用5到10倍功率放大。
4.2 方法B：装有尖细探针的千分表深度千分尺。探针标称半径50μm，并加工有60°角。测量时，仪器底部置于表面轮廓峰顶，同时弹簧将针尖抵入谷底。
4.3 方法C：带有不可压缩的均匀塑料薄膜（其上附有可压缩的泡沫）的特殊带子。用抛光工具将带子的泡沫表面压入待测表面，制作出其轮廓的反相复制轮廓，随后用有弹簧承载的千分尺测量反相复制轮廓。
5. 测试试样
5.1 表面经过喷抛清理后不发生松面干涉的材料均可作为试样。
6. 测试过程
6.1 方法A：
6.1.1 选择适合于喷射清理磨料的标准比较仪。
6.1.2 将标准比较仪直接放在待测表面，并比较待测表面与比较仪段的粗糙度。这一过程可在肉眼、5到10倍功率放大的条件下或者通过触摸进行。当用功率放大时，放大器应该与标准紧密接触，同时其景深必须满足标准与待测表面同时被聚焦的条件。
6.1.3 选择接近待测表面粗糙度的比较器段，或者在必须时选择两段比较器段，使待测粗糙度处于它们之间。
6.1.4 在足够多的位置求粗糙度，从而得出指定表面或者感兴趣区域的特征。然后将所有位置所求的的结果的范围作为表面轮廓作为结果记录。
6.2 方法B：
6.2.1 首先将千分表置于一块浮法玻璃（磨光平板玻璃）使之置零。拿住千分表底部，牢牢的按向玻璃，从而将仪器调整到零。
6.2.2 为了读数，将千分表牢牢的按向待测表面。在读数过程中不要拖拽仪器，否则弹簧抵住的针尖会变钝，从而导致错误读数。
6.2.3 在足够多的区域测量轮廓从而表征指定的表面或者感兴趣的区域。在每个区域读数10次取平均值，然后取所有区域平均值的平均值做为表面轮廓并记录。
6.3 方法C：
6.3.1 根据待测轮廓选择合适的测量带：粗糙，0到50μm（0到2密尔）；十分粗糙，40到115μm（1.5到4.5密尔）
6.3.2 去掉表面蜡纸，然后把带子的泡沫面也就是钝面向下放在待测表面上。
6.3.3 将带子牢牢的按在表面上，并用抛光工具摩擦圆形的开口部分（直径约为6.5mm），直到呈现出一种均匀的灰色。
6.3.4 拿开带子，并把它放在带有弹簧千分尺的两块砧板之间。测量带子的厚度（被压缩的泡沫与没被压缩的塑料薄膜之间的总共距离），然后减去没被压缩的塑料薄膜的厚度，即得到表面轮廓。
6.3.5 在足够多的区域测量轮廓从而表征指定的表面或者感兴趣的区域。在每个位置读数三次取平均值，然后取所有区域平均值的平均值做为表面轮廓并记录。
7. 记录
7.1 记录取值范围和平均值、测量的区域数和测量所覆盖的近似总面积。
8. 精度和偏差
8.1 方法A：
8.1.1 适用性：测量了8块钢板表面轮廓，每块钢板都用八种不同磨料中的一种进行喷抛清理，并且达到了白金属的清洁程度，并且已知轮廓高度范围为37μm（1.5密尔）到135微米（5.4密尔）。基于上述实验，得出方法A的相关系数为0.75，确定系数为0.54.
8.1.2 精度：用方法A在不同的实验时间分别做了实验。在实验中，由两个不同的操作者在不同的时间，分别在6个实验室中测试了八个样品的表面轮廓，这八个样品具有很宽范围的轮廓级别和特征。实验结果表面，df自由度为141时，实验室间的变异系数为20%，当df为40时，这个系数为19%。本实验中去掉了3个异常结果。根据这些系数，以下标准可以用来作为判断在95%置信水平下，测量结果可接受性的依据：
8.1.2.1 重复性：同一个操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于56%则是可疑的。
8.1.2.2 复现性：由不同的实验室中的不同的操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于54%则是可疑的。
8.2 方法B:
8.2.1 适用性：测量了8块钢板表面轮廓，每块钢板都用八种不同磨料中的一种进行喷抛清理，并且达到了白金属的清洁程度，并且已知轮廓高度范围为37μm（1.5密尔）到135微米（5.4密尔）。基于上述实验，得出方法B的相关系数为0.99，确定系数为0.93。
8.2.2 精度：用方法B在不同的实验时间分别做了实验。在实验中，由两个不同的操作者在不同的时间，分别在5个实验室中测试了八个样品的表面轮廓，这八个样品具有很宽范围的轮廓级别和特征。实验结果表面，df为113时，实验室间的变异系数为19%，当df为32时，这个系数为28%。本实验中去掉了3个异常结果。根据这些系数，以下标准可以用来作为判断在95%置信水平下，测量结果可接受性的依据：
8.2.2.1 重复性：同一个操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于54%则是可疑的。
8.2.2.2 复现性：由不同的实验室中的不同的操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于79%则是可疑的。
8.3 方法C（十分粗糙级）:
8.3.1 适用性：测量了8块钢板表面轮廓，每块钢板都用八种不同磨料中的一种进行喷抛清理，并且达到了白金属的清洁程度，并且已知轮廓高度范围为37μm（1.5密尔）到135微米（5.4密尔）。基于上述实验，得出方法C（十分粗糙级）的相关系数为0.96，确定系数为0.93。
8.3.2 精度：用方法C（十分粗糙级）在不同的实验时间分别做了实验。在实验中，由两个不同的操作者在不同的时间，分别在6个实验室中测试了八个样品的表面轮廓，这八个样品具有很宽范围的轮廓级别和特征。实验结果表面，df为120时，实验室间的变异系数为9%，当df为32时，这个系数为13%。本实验中去掉了3个异常结果。根据这些系数，以下标准可以用来作为判断在95%置信水平下，测量结果可接受性的依据：
8.3.2.1 重复性：同一个操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于25%则是可疑的。
8.3.2.2 复现性：由不同的实验室中的不同的操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于37%则是可疑的。
8.4 方法C（粗糙级）:
8.4.1 适用性：测量了6块钢板表面轮廓，每块钢板都用六种不同磨料中的一种进行喷抛清理，并且达到了白金属的清洁程度，并且已知轮廓高度范围为37μm（1.5密尔）到57微米（2.3密尔）。基于上述实验，得出方法C（粗糙级）的相关系数为0.48，确定系数为0.23。
8.4.2 精度：用方法C（粗糙级）在不同的实验时间分别做了实验。在实验中，由两个不同的操作者在不同的时间，分别在5个实验室中测试了6个样品的表面轮廓，这八个样品具有很宽范围的轮廓级别和特征。实验结果表面，df为90时，实验室间的变异系数为11%，当df为24时，这个系数为11%。根据这些系数，以下标准可以用来作为判断在95%置信水平下，测量结果可接受性的依据：
8.4.2.1 重复性：同一个操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于30%则是可疑的。
8.4.2.2 复现性：由不同的实验室中的不同的操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于28%则是可疑的。
8.5 方法C（涂料级）:
8.5.1 适用性：测量了5块钢板表面轮廓，每块钢板都用5种不同磨料中的一种进行喷抛清理，并且达到了白金属的清洁程度，并且已知轮廓高度范围为1.5密尔到3.0密尔。基于上述实验，得出方法C（涂料级）的相关系数为0.92，确定系数为0.85。
8.5.2 精度：用方法C（涂料级）在不同的实验时间分别做了实验。在实验中，由不同的操作者在不同的时间，分别在7个实验室中测试了5个样品的表面轮廓，这5个样品具有很宽范围的轮廓级别和特征。实验结果表面，df为150验室间的变异系数为9%，当df为25，这个系数为10%。根据这些系数，以下标准可以用来作为判断在95%置信水平下，测量结果可接受性的依据：
8.5.2.1 重复性：同一个操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于18%则是可疑的。
8.5.2.2 复现性：由不同的实验室中的不同的操作者获得两个测量结果，每个结果都是四次重复测量的平均值，如果它们之间相差大于22%则是可疑的。
8.6 偏差：因为没有使用本文中测量方法进行表面轮廓测量确定偏差的合适的参考资料，所以偏差不能被确定。
注 2：本文中不同的测量方法测量的值不同，并且确定其适用性的定性评级过程也测量了不同的值。模式由方法A的比较仪确定。周围高峰确定的平面下面的单一谷的高度由方法B的尖细探针测得。从许多低谷的底部到高峰的顶部的距离（大轮廓）由方法C反相塑料测得。某一谷旁边的单一峰的高度由用作定性评级（即比较各种方法的相关系数）的显微镜测得。因为用显微镜和尖细探针测量的是单一谷，所以读数范围比方法C和方法A具有更大的局限性。
