摘　要:簡單分析了影響金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果的因素,闡述了質(zhì)量控制在理化檢驗(yàn)中的作用,介紹了質(zhì)量控制的常用方法和統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn)的常用數(shù)據(jù)分析方法.通過質(zhì)量控制應(yīng)用實(shí)例,采用基于格拉布斯(Grubbs)檢驗(yàn)法、F 檢驗(yàn)法、T 檢驗(yàn)法的統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法,對金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)過程進(jìn)行了離群數(shù)據(jù)判定、等精度測量判定、數(shù)據(jù)一致性判定等詳細(xì)的質(zhì)控分析.結(jié)果表明:金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)過程在有效控制范圍內(nèi),試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠,符合日常檢驗(yàn)要求.

關(guān)鍵詞:金屬材料;拉伸試驗(yàn);統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn);質(zhì)量控制

中圖分類號:TG１１５．＋５２　　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A　　　文章編號:１００１Ｇ４０１２(２０１７)０８Ｇ０５５３Ｇ０４

收稿日期:２０１７Ｇ０６Ｇ０９

作者簡介:魏源(１９８３－),男,碩士,主要從事金屬材料理化檢

驗(yàn)和相關(guān)技術(shù)研究,４６９３４３３３＠qq．com

ApplicationofStatisticalHypothesisTestinginQualityControlon

TensileTestingofMetallicMaterialsatRoomTemperature

WEIYuan

(LongyanInstituteofQualityInspectionforProducts,Longyan３６４０００,China)

Abstract:Factorsaffectingtensiletestresultsofmetallicmaterialsatroomtemperaturewerebrieflyanalyzed．Theroleofqualitycontrolinphysicalandchemicalinspectionwasdescribed,andthecommonmethodsonqualitycontrolandthedataanalysismethodsonstatisticalhypothesistestwereintroduced．Throughtheapplicationexamples,thequalitycontrolofthedeterminationofoutlierdata,equalprecisionmeasurementanddataconsistencyontensiletestingofmetallicmaterialsatroomtemperaturewasanalyzedindetail,basedonGrubbstest,FＧtestandTＧtest．Theresultsshowthatthetensiletestmethodandprocessofmetallicmaterialsatroomtemperaturearewithinthescopeofeffectivecontrol,andthetestresultsareaccurateandreliable,andcanmeettherequirementsofdailyinspection．

Keywords:metallicmaterial;tensiletesting;statisticalhypothesistesting;qualitycontrol

金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)方法是檢測和評定金屬產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一,其中拉伸試驗(yàn)是應(yīng)用最廣泛的力學(xué)性能試驗(yàn)方法,廣泛應(yīng)用于棒、板、帶、管、型和絲材等冶金產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)及評估.拉伸性能指標(biāo)是金屬材料研制、生產(chǎn)和檢驗(yàn)最主要的測試項目之一,拉伸試驗(yàn)過程中的各項強(qiáng)度和塑性性能指標(biāo)是反映金屬材料力學(xué)性能的重要參數(shù)[１].

根據(jù)長期的工作經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為影響金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果的因素主要有以下幾個方面:

①人員,即檢驗(yàn)人員日常操作的規(guī)范性及數(shù)據(jù)傳遞的準(zhǔn)確性,比如試樣尺寸的測量、試樣橫截面積的測量、標(biāo)距的測量等;②設(shè)備,即試驗(yàn)設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性及準(zhǔn)確性,比如試驗(yàn)機(jī)和引伸計的準(zhǔn)確度、試驗(yàn)機(jī)的加載同軸度、試驗(yàn)機(jī)的夾具夾持等;③試樣,即取樣和制樣的正確性,比如取樣方法、取樣方向、取樣部位、試樣形狀和尺寸、加工精度等;④方法,即試驗(yàn)方法的正確選擇,比如正確的夾持方法、合理的拉伸速率、適宜的測控模式等;⑤環(huán)境,即環(huán)境條件的穩(wěn)定性,比如試驗(yàn)溫度的控制等[２Ｇ５].

因此,在日常檢驗(yàn)過程中,除了需要定期對儀器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、按檢定規(guī)程要求進(jìn)行定期校準(zhǔn)/檢定５５３魏源:統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn)在金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)質(zhì)量控制中的應(yīng)用外,還應(yīng)采用多種方式對拉伸試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)過程進(jìn)行質(zhì)量控制,以保證檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠.筆者通過質(zhì)量控制應(yīng)用實(shí)例,詳細(xì)闡述了如何應(yīng)用統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn)對金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)分析,以達(dá)到更加科學(xué)、合理、準(zhǔn)確地評價檢驗(yàn)過程的目的,為相關(guān)人員提供參考.

１　質(zhì)量控制

質(zhì)量控制是指利用現(xiàn)代科學(xué)管理的方法和技術(shù)分析試驗(yàn)過程中的誤差,控制與分析有關(guān)的各個環(huán)節(jié),確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠.質(zhì)量控制的目的是把分析測試的誤差控制在允許的范圍內(nèi),保證分析的精密度和準(zhǔn)確度,使分析數(shù)據(jù)在給定的置信水平內(nèi)有把握達(dá)到要求的質(zhì)量.

內(nèi)部質(zhì)量控制常用的方法主要有:平行樣測定、空白測定、使用標(biāo)準(zhǔn)曲線、加標(biāo)回收率試驗(yàn)、使用質(zhì)量控制圖、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)比對試驗(yàn)、對存留試樣再檢測、測量不確定度評定等. 常用的數(shù)據(jù)分析方法主要有:穩(wěn)健統(tǒng)計、數(shù)理統(tǒng)計等[６Ｇ９].

２　統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn)

統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn)是數(shù)理統(tǒng)計學(xué)中根據(jù)一定假設(shè)條件由樣本推斷總體的一種方法.根據(jù)問題的需要對

所研究的總體作某種假設(shè),選取合適的統(tǒng)計量,由實(shí)測樣本計算出統(tǒng)計量值,并根據(jù)預(yù)先給定的顯著性水平進(jìn)行檢驗(yàn),來判斷樣本與樣本、樣本與總體的差異的統(tǒng)計推斷方法[１０].

常用的統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn)方法有:奈爾(Nair)檢驗(yàn)法、狄克遜(Dixon)檢驗(yàn)法、格拉布斯(Grubbs)檢驗(yàn)法、U 檢驗(yàn)法、Z 檢驗(yàn)法、T 檢驗(yàn)法、χ２ 檢驗(yàn)法、F 檢驗(yàn)法等.筆者應(yīng)用Grubbs檢驗(yàn)法、F 檢驗(yàn)法以及T 檢驗(yàn)法,對金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)的質(zhì)控分析[１１].

３　質(zhì)量控制應(yīng)用實(shí)例

３．１　試驗(yàn)方法與結(jié)果

采用人員比對方式對金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)過程進(jìn)行質(zhì)量控制分析,確保試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠.在相同的試驗(yàn)環(huán)境條件下,兩位試驗(yàn)人員采用相同的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)步驟,利用同一臺儀器,對同一批試樣分別進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果采用統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn)方法進(jìn)行分析,首先利用Grubbs檢驗(yàn)法進(jìn)行離群數(shù)據(jù)判定,然后利用F 檢驗(yàn)法進(jìn)行等精度測量判定,最后利用T 檢驗(yàn)法進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性判定.

３．１．１　試驗(yàn)?zāi)康?/b>