噴砂噴丸鋼表面輪廓現場測量的標準方法

           ----其他參考方法：《表面涂裝前、噴丸、噴砂、表面粗糙度的評定標準及方法》

1. 范圍

1.1 這個測量方法包含了對在實驗室、野外或者制造車間中，對經過噴砂處理的表面輪廓的測量技術的描述。沒有包含在這些測量方法中的另外一些測量技術只適合在實驗室中使用。

1.2 文中用SI單位標注的值是標準值，以插入形式給出的值僅僅只供參考。

1.3 本標準的主旨并不是應對所有的**問題，即使有任何**問題，也只是局限于它的使用過程。在使用本標準前，任何人都有責任建立適當的**衛生標準并決定規章適用的限制范圍。

2. 測試方法摘要

2.1 測試方法為：

2.1.1 方法A：將比較噴砂表面與具有各種表面輪廓深度和范圍的標準塊目視比較。

2.1.2 方法B：輪廓深度用尖細探針在一系列不同的位置取點測量后，取其算數平均值。

2.1.3 方法C：將一個復合塑料帶壓入噴砂表面，形成表面輪廓的相反像，隨后，用千分尺測量谷的*大峰值。

3. 意義和應用

3.1 表面輪廓的高度是鋼表面涂層性能的一個影響因素。因此，在給表面噴涂前應該測量表面輪廓以保證它能滿足特定需求。本文中描述的儀器便于手持，并且能完全滿足這一領域使用的需要。

注 1：光學顯微鏡法為表面輪廓測量的一個仲裁方法。輪廓深度的指定是基于平均*大輪廓（*大H）的概念；這一值通過測量一個標準測量顯微鏡視場中*高峰到*低谷的距離得到，測量時通常測20次取平均值。這么做的原因是有證據表明任何小區域的內涂層性能主要受表面*高點影響，而不是其平均粗糙度。

4. 裝置

4.1 方法A：具有若干并排排列，且具有不同輪廓或錨紋深度的區域（每個區域大概為1平方英寸）的輪廓比較儀。每個區域被標以以密爾或者微米為單位的標稱輪廓深度。典型的輪廓儀的表面用鋼砂、鋼粒或者沙或者其他非金屬磨料制成，因為用這些磨料制作的輪廓外觀均有所不同。比較區域可以使用或者不使用5到10倍功率放大。

4.2 方法B：裝有尖細探針的千分表深度千分尺。探針標稱半徑50μm，并加工有60°角。測量時，儀器底部置于表面輪廓峰頂，同時彈簧將針尖抵入谷底。

4.3 方法C：帶有不可壓縮的均勻塑料薄膜（其上附有可壓縮的泡沫）的特殊帶子。用拋光工具將帶子的泡沫表面壓入待測表面，制作出其輪廓的反相復制輪廓，隨后用有彈簧承載的千分尺測量反相復制輪廓。

5. 測試試樣

5.1 表面經過噴拋清理后不發生松面干涉的材料均可作為試樣。

6. 測試過程

6.1 方法A：

6.1.1 選擇適合于噴射清理磨料的標準比較儀。

6.1.2 將標準比較儀直接放在待測表面，并比較待測表面與比較儀段的粗糙度。這一過程可在肉眼、5到10倍功率放大的條件下或者通過觸摸進行。當用功率放大時，放大器應該與標準緊密接觸，同時其景深必須滿足標準與待測表面同時被聚焦的條件。

6.1.3 選擇*接近待測表面粗糙度的比較器段，或者在必須時選擇兩段比較器段，使待測粗糙度處于它們之間。

6.1.4 在足夠多的位置求粗糙度，從而得出指定表面或者感興趣區域的特征。然后將所有位置所求的的結果的范圍作為表面輪廓作為結果記錄。

6.2 方法B：

6.2.1 首先將千分表置于一塊浮法玻璃（磨光平板玻璃）使之置零。拿住千分表底部，牢牢的按向玻璃，從而將儀器調整到零。

6.2.2 為了讀數，將千分表牢牢的按向待測表面。在讀數過程中不要拖拽儀器，否則彈簧抵住的針尖會變鈍，從而導致錯誤讀數。

6.2.3 在足夠多的區域測量輪廓從而表征指定的表面或者感興趣的區域。在每個區域讀數10次取平均值，然后取所有區域平均值的平均值做為表面輪廓并記錄。

6.3 方法C：

6.3.1 根據待測輪廓選擇合適的測量帶：粗糙，0到50μm（0到2密爾）；十分粗糙，40到115μm（1.5到4.5密爾）

6.3.2 去掉表面蠟紙，然后把帶子的泡沫面也就是鈍面向下放在待測表面上。

6.3.3 將帶子牢牢的按在表面上，并用拋光工具摩擦圓形的開口部分（直徑約為6.5mm），直到呈現出一種均勻的灰色。

6.3.4 拿開帶子，并把它放在帶有彈簧千分尺的兩塊砧板之間。測量帶子的厚度（被壓縮的泡沫與沒被壓縮的塑料薄膜之間的總共距離），然后減去沒被壓縮的塑料薄膜的厚度，即得到表面輪廓。

6.3.5 在足夠多的區域測量輪廓從而表征指定的表面或者感興趣的區域。在每個位置讀數三次取平均值，然后取所有區域平均值的平均值做為表面輪廓并記錄。

7. 記錄

7.1 記錄取值范圍和平均值、測量的區域數和測量所覆蓋的近似總面積。

8. 精度和偏差

8.1 方法A：

8.1.1 適用性：測量了8塊鋼板表面輪廓，每塊鋼板都用八種不同磨料中的一種進行噴拋清理，并且達到了白金屬的清潔程度，并且已知輪廓高度范圍為37μm（1.5密爾）到135微米（5.4密爾）。基于上述實驗，得出方法A的相關系數為0.75，確定系數為0.54.

8.1.2 精度：用方法A在不同的實驗時間分別做了實驗。在實驗中，由兩個不同的操作者在不同的時間，分別在6個實驗室中測試了八個樣品的表面輪廓，這八個樣品具有很寬范圍的輪廓級別和特征。實驗結果表面，df（自由度？）為141時，實驗室間的變異系數為20%，當df為40時，這個系數為19%。本實驗中去掉了3個異常結果。根據這些系數，以下標準可以用來作為判斷在95%置信水平下，測量結果可接受性的依據：

8.1.2.1 重復性：同一個操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于56%則是可疑的。

8.1.2.2 復現性：由不同的實驗室中的不同的操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于54%則是可疑的。

8.2 方法B:

8.2.1 適用性：測量了8塊鋼板表面輪廓，每塊鋼板都用八種不同磨料中的一種進行噴拋清理，并且達到了白金屬的清潔程度，并且已知輪廓高度范圍為37μm（1.5密爾）到135微米（5.4密爾）。基于上述實驗，得出方法B的相關系數為0.99，確定系數為0.93。

8.2.2 精度：用方法B在不同的實驗時間分別做了實驗。在實驗中，由兩個不同的操作者在不同的時間，分別在5個實驗室中測試了八個樣品的表面輪廓，這八個樣品具有很寬范圍的輪廓級別和特征。實驗結果表面，df為113時，實驗室間的變異系數為19%，當df為32時，這個系數為28%。本實驗中去掉了3個異常結果。根據這些系數，以下標準可以用來作為判斷在95%置信水平下，測量結果可接受性的依據：

8.2.2.1 重復性：同一個操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于54%則是可疑的。

8.2.2.2 復現性：由不同的實驗室中的不同的操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于79%則是可疑的。

8.3 方法C（十分粗糙級）:

8.3.1 適用性：測量了8塊鋼板表面輪廓，每塊鋼板都用八種不同磨料中的一種進行噴拋清理，并且達到了白金屬的清潔程度，并且已知輪廓高度范圍為37μm（1.5密爾）到135微米（5.4密爾）。基于上述實驗，得出方法C（十分粗糙級）的相關系數為0.96，確定系數為0.93。

8.3.2 精度：用方法C（十分粗糙級）在不同的實驗時間分別做了實驗。在實驗中，由兩個不同的操作者在不同的時間，分別在6個實驗室中測試了八個樣品的表面輪廓，這八個樣品具有很寬范圍的輪廓級別和特征。實驗結果表面，df為120時，實驗室間的變異系數為9%，當df為32時，這個系數為13%。本實驗中去掉了3個異常結果。根據這些系數，以下標準可以用來作為判斷在95%置信水平下，測量結果可接受性的依據：

8.3.2.1 重復性：同一個操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于25%則是可疑的。

8.3.2.2 復現性：由不同的實驗室中的不同的操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于37%則是可疑的。

8.4 方法C（粗糙級）:

8.4.1 適用性：測量了6塊鋼板表面輪廓，每塊鋼板都用六種不同磨料中的一種進行噴拋清理，并且達到了白金屬的清潔程度，并且已知輪廓高度范圍為37μm（1.5密爾）到57微米（2.3密爾）。基于上述實驗，得出方法C（粗糙級）的相關系數為0.48，確定系數為0.23。

8.4.2 精度：用方法C（粗糙級）在不同的實驗時間分別做了實驗。在實驗中，由兩個不同的操作者在不同的時間，分別在5個實驗室中測試了6個樣品的表面輪廓，這八個樣品具有很寬范圍的輪廓級別和特征。實驗結果表面，df為90時，實驗室間的變異系數為11%，當df為24時，這個系數為11%。根據這些系數，以下標準可以用來作為判斷在95%置信水平下，測量結果可接受性的依據：

8.4.2.1 重復性：同一個操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于30%則是可疑的。

8.4.2.2 復現性：由不同的實驗室中的不同的操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于28%則是可疑的。

8.5 方法C（涂料級）:

8.5.1 適用性：測量了5塊鋼板表面輪廓，每塊鋼板都用5種不同磨料中的一種進行噴拋清理，并且達到了白金屬的清潔程度，并且已知輪廓高度范圍為1.5密爾到3.0密爾。基于上述實驗，得出方法C（涂料級）的相關系數為0.92，確定系數為0.85。

8.5.2 精度：用方法C（涂料級）在不同的實驗時間分別做了實驗。在實驗中，由不同的操作者在不同的時間，分別在7個實驗室中測試了5個樣品的表面輪廓，這5個樣品具有很寬范圍的輪廓級別和特征。實驗結果表面，df為150驗室間的變異系數為9%，當df為25，這個系數為10%。根據這些系數，以下標準可以用來作為判斷在95%置信水平下，測量結果可接受性的依據：

8.5.2.1 重復性：同一個操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于18%則是可疑的。

8.5.2.2 復現性：由不同的實驗室中的不同的操作者獲得兩個測量結果，每個結果都是四次重復測量的平均值，如果它們之間相差大于22%則是可疑的。

8.6 偏差：因為沒有使用本文中測量方法進行表面輪廓測量確定偏差的合適的參考資料，所以偏差不能被確定。

注 2：本文中不同的測量方法測量的值不同，并且確定其適用性的定性評級過程也測量了不同的值。模式由方法A的比較儀確定。周圍*高峰確定的平面下面的單一谷的高度由方法B的尖細探針測得。從許多*低谷的底部到*高峰的頂部的距離（*大輪廓）由方法C反相塑料測得。某一谷旁邊的單一峰的高度由用作定性評級（即比較各種方法的相關系數）的顯微鏡測得。因為用顯微鏡和尖細探針測量的是單一谷，所以讀數范圍比方法C和方法A具有更大的局限性。