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《工程陶瓷高溫彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法》
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 14390-1993
工程陶瓷高溫彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法
1994—02—01 實(shí)施
國家技術(shù)監(jiān)督局 發(fā)布
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《工程陶瓷高溫彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法》
項(xiàng) 次
項(xiàng) 次................................................................ 2
1 主題內(nèi)容與適用范圍............................................. 3
2 引用標(biāo)準(zhǔn)........................................................ 4
3 術(shù)語............................................................ 5
4 試驗(yàn)設(shè)備........................................................ 6
5 試樣............................................................ 7
6 試驗(yàn)步驟........................................................ 8
7 結(jié)果計(jì)算........................................................ 9
8 試驗(yàn)報(bào)告...................................................... 10
附錄A 異常數(shù)據(jù)取舍方法 (補(bǔ)充件) ............................... 11
附加說明: ........................................................ 12
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《工程陶瓷高溫彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法》
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工程陶瓷高溫彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)用的設(shè)備、試樣的具體要求,試驗(yàn)步驟以
及試驗(yàn)結(jié)果的處理方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于用作機(jī)械部件、結(jié)構(gòu)材料 等高強(qiáng)度工程陶瓷在高溫下三點(diǎn)和四點(diǎn)彎曲
強(qiáng)度的測定方法。
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2 引用標(biāo)準(zhǔn)
GB1031 表面粗糙度 參數(shù)及其數(shù)值
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3 術(shù)語
3.1 三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度
將試樣放在一定距離的兩支座上,在兩支座中心點(diǎn)上加試驗(yàn)力,直至折斷時(shí)的最大
彎曲應(yīng)力。
3.2 四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度
將試樣放在一定距離的兩支座上,戌兩支座中心左右等距離的兩點(diǎn)上加試驗(yàn)力,直
到折斷時(shí)的最大彎曲應(yīng)力。
3.3 高溫
在試樣伴有蠕變形的彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí),超過室溫的溫度域。
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4 試驗(yàn)設(shè)備
4.1 試驗(yàn)機(jī):應(yīng)能保證一定的位移施加速率、試驗(yàn)力標(biāo)值相對(duì)誤差不超過±1%。
4.2 高溫爐:應(yīng)具有一定的升溫速率,能使試樣在試驗(yàn)溫度下均勻受熱、保持恒溫。
4.3 夾具:試樣支座和壓頭在試驗(yàn)溫度下不會(huì)發(fā)生塑性變形,與試樣不粘結(jié),彈性模具
不低于200GPa。支座和壓頭的曲率半徑和試驗(yàn)跨距如圖1a、b 所示,其長度應(yīng)大于試樣
的寬度,按GB1031 規(guī)定,與試樣接觸部分的表面粗糙度Rz 不大于1.6μm。
4.4 量具:精度為0.01mm。
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5 試樣
5.1 試樣從待測制品中切取或按與待測制品相同工藝制成,其尺寸如圖2 所示。試樣相
對(duì)面的平行度不大于0.02mm,橫截面的相鄰邊夾角應(yīng)為90°±0.5°。
5.2 試樣沿長度方向的棱邊應(yīng)按圖3a 或3b 規(guī)定的要求磨成圓角或倒角。
5.3 按GB1031 規(guī)定,試樣上下面的表面粗糙度Rz 不大于0.8μm,若大于此值時(shí)應(yīng)在報(bào)
告中注明,仲裁時(shí)應(yīng)按規(guī)定加工。對(duì)壓電陶瓷,不去除電極面。
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6 試驗(yàn)步驟
6.1 測量試樣中部的寬度和厚度,精確至0.01mm。
6.2 按圖1(圖略)所示測量支座與試驗(yàn)力點(diǎn)之間的尺寸。
6.3 把試樣放在支座上,使兩端露出部分的長度相等。
6.4 使熱電偶接觸或造近試樣,進(jìn)行測溫。
6.5 在大氣、真空、氮?dú)饣蚱渌挥绊懺嚇蛹皧A具的氣氛中以不致使試樣和夾具因膨脹
而破壞的升溫速度升溫,升到試驗(yàn)溫度后恒溫不少于10min。
6.6 在試樣負(fù)荷點(diǎn)上,以0.5mm/min 的位移速度加試驗(yàn)力,紀(jì)錄試樣斷裂時(shí)的最大試驗(yàn)
力。
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7 結(jié)果計(jì)算
7.1 根據(jù)每個(gè)試樣的測定值,按式(1)或式(2)算出三點(diǎn)或四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度:
3 PL
σb2=— ——............(1)
2 bh2
3 P(L-l)
σb4=— ————.........(2)
2 bh2
式中:σb3——三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度,MPa;
σb3——四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度,MPa;
P——試樣斷裂時(shí)的最大試驗(yàn)力,N;
L——試樣支座間的距離,mm;
l——壓頭間的距離,mm;
b——試樣寬度,mm;
h——試樣厚度,mm。
計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí),有效數(shù)字修約到整數(shù)位,當(dāng)測定值小于100MPa 時(shí),有效數(shù)字修約
到三位。
7.2 標(biāo)準(zhǔn)差按式(3)計(jì)算,有效數(shù)字修約到三位。
∑σak2-∑σak2n
S=〔———————〕..........(3)
n-1
式中:S——標(biāo)準(zhǔn)差,MPa;
n——被測試樣數(shù)量;
σh——各試樣彎曲強(qiáng)度,MPa。
7.3 試驗(yàn)結(jié)果以按照附錄A 的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后的算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示。
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8 試驗(yàn)報(bào)告
高溫彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)報(bào)告:
a.委托單位;
b.試樣名稱及編號(hào);
c.試驗(yàn)條件(說明三點(diǎn)或四點(diǎn)彎曲、溫度、氣氛及其他);
d.試樣彎曲強(qiáng)度的單值、平均值及標(biāo)準(zhǔn)差;
e.試驗(yàn)機(jī)型號(hào)及所選用的測力范圍;
f.試驗(yàn)室溫度,相對(duì)濕度;
g.試驗(yàn)日期及試驗(yàn)人員。
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《工程陶瓷高溫彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法》
附錄A 異常數(shù)據(jù)取舍方法 (補(bǔ)充件)
A1 把測得的彎曲強(qiáng)度數(shù)據(jù)按其數(shù)值從小 排列成:
αk(1),αk(2),..αk(n-1),αk(n)。
A2 規(guī)定顯著性水平α=0.05,根據(jù)n,α查表A1 得T(n,0.05)值。
A3 計(jì)算T 值
當(dāng)最小值αk(1)或最大值αk(n)是可疑數(shù)據(jù)時(shí),分別按式A(1)、A(2)計(jì)算:
αb-αk(1)
T(1)=————————........(A1)
S
αb(n)-αk
T(n)=————————........(A2)
S
式中:T(1)——最小值αb(1) 的計(jì)算值;
T(n)——最大值αb(n)的計(jì)算值;
1
αk——各試樣沖擊韌性算術(shù)平均值,αb —∑αb(i)MPa;
n
S——標(biāo)準(zhǔn)差按7.2 條式(3)計(jì)算,MPa;
σb——各試樣彎曲強(qiáng)度MPa;
n——被測試樣數(shù)。
A4 將T 與T(n,0.05)值進(jìn)行比較,當(dāng)T≥T(n,0.05),則所懷疑的數(shù)據(jù)是異常的,應(yīng)予
舍去。當(dāng)T<T(n,0.05),該數(shù)據(jù)不能舍去。
表A1
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n 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
T 1.15 1.46 1.67 1.82 1.94 2.03 2.11 2.18 2.23 2.29
n 13 14 15 16 17 18 19 20 50 100
T 2.33 2.37 2.41 2.44 2.47 2.50 2.53 2.56 2.96 3.21
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附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由國家建筑材料工業(yè)局提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國建筑材料科學(xué)研究院負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人仇沱、郭德生、胡云林、張利俊。