工程陶瓷沖擊韌性試驗方法

1主題內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了工程陶瓷沖擊韌性試驗用的設(shè)備、試樣的具體要求、試驗步驟以及試驗結(jié)果的處理方法。本標準適用于用作機械部件、結(jié)構(gòu)材料的高強度工程陶瓷在室溫下沖擊韌性的測定，也適用于高強度功能陶瓷在室溫下沖擊韌性的測定。 2引用標準 GB1031表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值 GB3808擺錘式?jīng)_擊試驗機 3方法提要一定尺寸和形狀的試樣在沖擊負荷作用下，一次沖斷時單位橫截面積上所消耗的沖擊功，即表示試樣的沖擊韌性。 4試驗設(shè)備 41試驗機：可自由地安置試樣的簡支梁式擺錘式?jīng)_擊試驗機。試驗機的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛性。安裝應(yīng)穩(wěn)定、牢固。試驗機機座水平應(yīng)不大于05/1000。 411試驗機表盤(或標尺)刻度應(yīng)按焦耳分度，其分度值的精度應(yīng)在任何一點均不低于擺錘最大打擊能量的±05%。 412試樣擊斷時所消耗的功應(yīng)在試驗機刻度的10%～90%以上。 413擺錘刀口接觸試樣時的打擊瞬時線速度為3±05m/s。 414試驗機擺錘擺動平面應(yīng)垂直，打擊中心應(yīng)在擺錘的沖擊點上。 415試驗機支座及刀口的尺寸應(yīng)符合圖中的規(guī)定。 416本標準中未作具體規(guī)定的試驗機技術(shù)參數(shù)應(yīng)按GB3808規(guī)定執(zhí)行。 42游標卡尺：精度為002mm。 5試樣 51試樣從制品中切取或直接按制品的制造工藝制備，試樣數(shù)量每組不少于10個。 52試樣尺寸為長55mm、寬10±01mm、高5～10mm。 53試樣必須四面加工，其橫截面的四角均應(yīng)為90°±05°。 54按GB1031規(guī)定試樣表面粗糙度Rz不大于32μm，若大于此值時，應(yīng)在報告中注明，仲裁時應(yīng)按規(guī)定加工。 6試驗步驟 61測量試樣中間部分的寬度和高度，精確至002mm。 62試驗前必須校準試驗機零點，使擺錘自由下垂，被動指針緊靠主動指針并對準最大打擊能量處，然后楊起擺錘空打，被動指針應(yīng)指示零位。兩支座距離應(yīng)調(diào)整為40+050mm。 63試樣應(yīng)穩(wěn)定地緊貼在支座上，伸出支點的兩端距離應(yīng)相等。擺錘沖擊試樣一次。擺錘擊斷試樣后記錄表盤示值，即為沖擊功。如試樣未被擊斷，應(yīng)更換試樣、擺錘，重新試驗。 7結(jié)果計算 71每一個試樣的沖擊韌性按式(1)計算，有效數(shù)字修約到三位。 A ak=————…………………………………………(1) b·h式中：ak——沖擊韌性，kf/m2； A——擊斷試樣所消耗的沖擊功，kJ； b——試樣寬度,m; h——試樣高度，m。 72標準差按式(2)計算，有效數(shù)字修約到三位?！芶k2-∑ak2n S=〔———————〕…………………………………(2) n-1式中：S——標準差，kJ/m2； n——被測試樣數(shù)量； ak——各試樣的沖擊韌性,kJ/m2。 73按照附錄A(補充件)的方法進行數(shù)據(jù)處理，以有效數(shù)字的算術(shù)平均值和標準差表示。 8試驗報告沖擊韌性試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容： a.委托單位； b.試樣名稱及編號； c.試樣沖擊韌性的單值、平均值及標準差； d.試驗機型號及所選用的量程； e.試驗日期及試驗人員姓名。附錄A異常數(shù)據(jù)取舍方法 (補充件) A1把測得的沖擊韌性數(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計算T值當最小值αk(1)或最大值αk(n)是可疑數(shù)據(jù)時，分別按式A(1)、A(2)計算：αk-αk(1) T(1)=————————………………………………(A1) Sαk(n)-αk T(n)=————————………………………………(A2) S式中：T(1)——最小值αk(1)的計算值； T(n)——最大值αk(n)的計算值； 1αk——各試樣沖擊韌性算術(shù)平均值，αk—∑αk(i) kJ/m2； n S——標準差按72條式(2)計算，kJ/m2；αk——各試樣沖擊韌性，kJ/m2； n——被測試樣數(shù)。 A4將T與T(n,0.05)值進行比較，當T≥T(n,0.05)，則所懷疑的數(shù)據(jù)是異常的，應(yīng)予舍去。當T＜T(n,0.05)，該數(shù)據(jù)不能舍去。表A1—————————————————————————————————————— 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 _______________________________________________________________________________附加說明：本標準由國家建筑材料工業(yè)局提出。本標準由中國建筑材料科學研究院負責起草。本標準主要起草人仇沱、蔣荃、張利浚