朱 波，馬曉文

（西寧特殊鋼股份有限公司，青海 西寧 810005）

鋼材是國家建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展不可缺少的材料。鋼材一般分為四類：型材、板材、管材和金屬制品。鋼鐵制造業(yè)的發(fā)展是國民經(jīng)濟的重要組成部分，也是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。鋼材作為一種應(yīng)用廣泛的材料，可根據(jù)不同行業(yè)和建設(shè)工程的需要分為不同類型。鋼材的檢驗結(jié)果不僅是鋼種分類的重要依據(jù)，而且是判斷鋼材應(yīng)用和使用中質(zhì)量判斷和參數(shù)確定的依據(jù)。鋼材檢驗不確定度的測量是鋼材檢驗測量的一項重要工作，直接影響到鋼的定價和使用。如何更準確地測量不確定度，在鋼材檢驗領(lǐng)域得到了越來越多的關(guān)注。

1 鋼材不確定度檢驗概述

在建筑材料檢驗中，檢驗結(jié)果一般用測量誤差來表示。為了確定測量結(jié)果的可靠性和可靠性，應(yīng)該有相應(yīng)的質(zhì)量標準來評定測量結(jié)果的質(zhì)量。用單一誤差對鋼的試驗結(jié)果進行定量評價是不合理和不科學的。鑒于這種情況，檢驗部門在給出測試結(jié)果時通常采用測量不確定度的概念。測量不確定度的概念被定義為與測量結(jié)果相關(guān)的參數(shù)，它代表了合理給定的被測量之值的分散性。與測量結(jié)果相關(guān)的參數(shù)的設(shè)置要求必須是標準偏差或倍數(shù)。

鋼材檢驗結(jié)果的專業(yè)表達是不確定檢驗的。鋼材測量的不確定度與鋼材檢驗有很大的不同。鋼材檢驗的測量誤差也是鋼材檢驗質(zhì)量的一種表現(xiàn)，但不能定性地測量鋼質(zhì)檢驗的結(jié)果，它只是測量結(jié)果偏離真實值的結(jié)果，它不會被人們的認識所改變。鋼材測量不確定度是一個具有明確意義的檢驗項目，它可以通過人們的實驗、數(shù)據(jù)和經(jīng)驗來評價，并可以定量地確定。鋼材不確定性和檢驗誤差是完全不相等的。在對鋼材的不確定度進行測試和評定時，必須全面測量鋼材的各個方面。除了評估鋼的形狀和尺寸外，還應(yīng)測量鋼材的內(nèi)部尺寸、長度和橢圓尺寸。然后，結(jié)合各種鋼材的形狀和成分，確定綜合參數(shù)。

2 測量不確定度在鋼材檢驗中的應(yīng)用

（1）鋼材表面的檢驗。鋼表面的分析是整個鋼材不確定度檢測的重要組成部分。一般來說，其表面的一些特性會直接影響鋼材的使用質(zhì)量，因為在鋼材的銷售中，人們通常要先看其表面，其表面的好壞會吸引一定數(shù)量的顧客，如果表面很糟糕，就難以進行銷售，所以可以說表面情況會直接影響鋼材的銷售。在表面檢測的過程中，通常需要對表面的基本信息進行測量和評價。對鋼管的外徑、內(nèi)徑、橢圓度等基本要素進行測量，對棒鋼來說，需要測量內(nèi)徑、肋高、間距等要素；如果是圓鋼，則測量其基本直徑和長度的固定標尺。在規(guī)定范圍內(nèi)的測量結(jié)果才可確定為合格鋼材，如果測量結(jié)果不在規(guī)定范圍內(nèi)，則認為鋼材不合格，報廢。由此可見，測量技術(shù)在確定鋼的基本狀態(tài)中起著重要的作用。如果鋼的質(zhì)量介于合格與不合格之間，則很難判斷其特性，因此此時應(yīng)特別注意測量的質(zhì)量，這是最關(guān)鍵的決定因素。在測量過程中，測量不確定度的來源主要是測量員的基本測量水平。所用的測量工具，如鋼尺或其他一些測量工具，必須在進行測量之前進行校準。這樣做的目的是保證最終測量結(jié)果的準確性并使其更準確。不確定性分量減少。一般來說，測量中使用的鋼尺的溫度和彈性效應(yīng)基本上不作為參考標準。

（2）化學成分分析不確定度的評定。鋼是一種合金材料，它由不同的化學元素組成，不同的化學元素在鋼中的比例會產(chǎn)生不同的化學和物理性能。鋼材的檢驗和測量需要檢驗鋼成分的不確定度。各類鋼材的檢驗標準對冶煉各種化學成分的元素有嚴格的規(guī)定。在我國，對鋼檢驗中各元素的不確定度要求是符合GB/T222規(guī)定的。對于不同的鋼產(chǎn)品，測量五元元素（碳、硅、錳、磷、硫）含量以及合金元素（V、Cr、Ni、W）和其他殘余元素的測量偏差必須符合本規(guī)定的要求。通過化學分析，可以準確判斷鋼中元素由什么構(gòu)成，通過對化學試驗結(jié)果的分析，還可以準確計算鋼中元素的含量?；瘜W分析方法在測量鋼材的不確定度方面較為準確，但是由于測量過程中需要的試劑和儀器種類繁多，對檢驗人員的專業(yè)水平要求較高。近年來，隨著光譜分析技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)可用于鋼的定性、定量檢測，還可以測定鋼的不確定度。該方法仍以化學分析為基礎(chǔ)，但對檢測人員專業(yè)要求不高，測量結(jié)果更準確，效率更高，因此在鋼的化學成分檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。光譜分析技術(shù)的發(fā)展也促進了化學分析中不確定度測量技術(shù)的進步。

（3）鋼材力學性能檢測。通過對自動控制技術(shù)和計算機技術(shù)的應(yīng)用，集成了測量、控制、計算、存儲等多種功能，能夠準確測量材料的應(yīng)力、延伸率、抗拉強度、彈性模量等參數(shù)，被廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、電纜、鋼材、型材等材料的拉力試驗中。采用拉力試驗機測量鋼材的不確定度，極大的提高了不確定度測量的準確性，促進了現(xiàn)代鋼材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。鋼材的剛性、延展性和可加工性是現(xiàn)代社會中鋼材被廣泛應(yīng)用的原因之一。鍛造、沖壓、彎曲等鋼材加工方法都對鋼的力學性能有特殊要求。不同類型的鋼由于其元素組成和加工方法而具有不同的機械性能。鋼材力學性能的不確定性是評價不同類型鋼材加工或應(yīng)用適應(yīng)性的標準。鋼材力學性能的不確定度測量，主要通過拉伸試驗，通過定量拉伸試驗，測定了材料的屈服強度、抗拉強度、最大承載力、斷裂伸長率和斷裂收縮率。傳統(tǒng)的鋼材拉伸試驗是通過讀取拉伸測力計的刻度盤得到的，但這種方法存在一定的測量誤差，對測量結(jié)果的不確定度有一定的影響。拉力試驗機以拉力傳感器為主要測量元件，通過應(yīng)用自動控制技術(shù)和計算機技術(shù)，集測量、控制、計算、存儲等功能于一體，可以精確地測量材料的應(yīng)力、伸長、抗拉強度、彈性模量等參數(shù)。廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、電纜、鋼材、型材等材料的拉伸試驗中。采用拉伸試驗機，大大提高了不確定度的測量精度，促進了現(xiàn)代鋼鐵制造業(yè)的發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，鋼材檢驗中不確定度的評定體系，不僅為鋼材質(zhì)量和類型定性的重要標準，也體現(xiàn)著檢測工作的質(zhì)量和水平。隨著我國各產(chǎn)業(yè)對鋼材質(zhì)量要求的不斷提高，必須提高鋼材檢驗中不確定度的測量技術(shù)發(fā)展，才能有效促進鋼材生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展，并為國家建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展貢獻更大的力量。