不透性石墨材料试验方法

第2部分:抗弯强度

1范围

GB/T 13465的本部分规定了测定不透性石墨材料抗弯强度时所用的试验装置、试样、试验程序和结果计算方法。

本部分适用于不透性石墨材料抗弯强度测定。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 13465.1不透性石墨材料试验方法第1部分:力学性能试验方法总则

3术语和定义

GB/T 13465.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1抗弯强度flexurestrength

把石墨试样放置在标准间距支座上,在中间部位受载状态下,样品能承受的极限载荷值。

4仪器、设备

仪器和设备应符合GB/T 13465.1的有关规定。

5试样

5.1取样及试样制备按GB/T 13465.1的有关规定。

5.2试样尺寸:

a)块材:(Φ20 mm±0.1 mm)×(120 mm±0.5 mm)或(Φ35 mm±0.1 mm)×(200 mm±0.5 mm);

b)石墨管:直径、壁厚及偏差均按产品规格规定,长度等于管外径的5倍加30 mm;

c)粘接剂浇铸件:(120 mm±0.5 mm)×(20 mm±0.2 mm)×(20 mm±0.2 mm)。

5.3试样表面粗糙度Ra≤3.2μm。

5.4每组试样不少于5个。

6试验装置

6.1试验装置

抗弯试验装置如图1。

单位为毫米

说明:

1—上压头;

2—试样;

3—支座。

图1抗弯试验装置

6.1.1上压头宽度应大于或等于石墨块材试样直径,上压头长度应不小于80 mm。

6.1.2石墨管试样试验用上压头(图2),其半径R与石墨管试样半径名义尺寸及偏差相同,宽度b不小于15 mm。

图2石墨管试验用上压头

6.2支座跨距

6.2.1块材支座跨距:支座跨距L分别为100 mm±0.5 mm和175 mm±0.5 mm。

6.2.2石墨管支座跨距:支座跨距L等于试样外径的5倍。

6.2.3粘接剂浇铸件支座跨距:支座跨距L为100 mm±0.5 mm。

7试验步骤

7.1块材测量:沿试样轴向测3处,每处测互相垂直的直径各1次,取所得6个数据的算术平均值。

7.2石墨管测量:

a)外径测量:沿试样轴向测3处,每处测互相垂直的直径各1次,取所得6个数据的算术平均值;

b)内径测量:测量试样内径两端管口处,每处测互相垂直的直径各1次,取所得4个数据的算术平均值。

7.3粘接剂浇铸件测量:沿轴向测量宽度和厚度各3次,分别取其算术平均值。

7.4按要求调整好支座跨距,放好试样,且使压头、支座轴向皆垂直于试样轴。

7.5压头压在试样上,以5 mm/min~10 mm/min的加载速度均匀、无冲击地施加载荷,直至试样断裂,读取断裂负荷值。

8结果计算

8.1计算方法

8.1.1按式(1)计算石墨块材抗弯强度σ,单位为兆帕(MPa)。

σ=8PL/πd³…………………………(1)

式中:

P—断裂负荷值,单位为牛顿(N);

L—支座跨距,单位为毫米(mm);

d—试样直径,单位为毫米(mm)。

8.1.2按式(2)计算石墨管抗弯强度σ,单位为兆帕(MPa)。

σ=8PLD/π(D4-d4)…………………………(2)

式中:

P—断裂负荷值,单位为牛顿(N);

L—支座跨距,单位为毫米(mm);

D—石墨管外径,单位为毫米(mm);

d—石墨管内径,单位为毫米(mm)。

8.1.3按式(3)计算粘接剂浇铸件抗弯强度σ,单位为兆帕(MPa)。

σ=3PL/2bh²…………………………(3)

式中:

P—断裂负荷值,单位为牛顿(N);

L—支座跨距,单位为毫米(mm);

b—试样宽度,单位为毫米(mm);

h—试样厚度,单位为毫米(mm)。

8.2试验结果

试验结果处理按GB/T 13465.1的有关规定。

9试验报告

试验报告内容按GB/T 13465.1的有关规定。