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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
中华人民共和国国家标准
GB/T 14390-1993
工程陶瓷高温弯曲强度试验方法
1994—02—01 实施
国家技术监督局 发布
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
项 次
项 次................................................................ 2
1 主题内容与适用范围............................................. 3
2 引用标准........................................................ 4
3 术语............................................................ 5
4 试验设备........................................................ 6
5 试样............................................................ 7
6 试验步骤........................................................ 8
7 结果计算........................................................ 9
8 试验报告...................................................... 10
附录A 异常数据取舍方法 (补充件) ............................... 11
附加说明: ........................................................ 12
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
1 主题内容与适用范围
本标准规定了工程陶瓷高温弯曲强度试验用的设备、试样的具体要求,试验步骤以
及试验结果的处理方法。
本标准适用于用作机械部件、结构材料 等高强度工程陶瓷在高温下三点和四点弯曲
强度的测定方法。
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
2 引用标准
GB1031 表面粗糙度 参数及其数值
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
3 术语
3.1 三点弯曲强度
将试样放在一定距离的两支座上,在两支座中心点上加试验力,直至折断时的最大
弯曲应力。
3.2 四点弯曲强度
将试样放在一定距离的两支座上,戌两支座中心左右等距离的两点上加试验力,直
到折断时的最大弯曲应力。
3.3 高温
在试样伴有蠕变形的弯曲强度试验时,超过室温的温度域。
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
4 试验设备
4.1 试验机:应能保证一定的位移施加速率、试验力标值相对误差不超过±1%。
4.2 高温炉:应具有一定的升温速率,能使试样在试验温度下均匀受热、保持恒温。
4.3 夹具:试样支座和压头在试验温度下不会发生塑性变形,与试样不粘结,弹性模具
不低于200GPa。支座和压头的曲率半径和试验跨距如图1a、b 所示,其长度应大于试样
的宽度,按GB1031 规定,与试样接触部分的表面粗糙度Rz 不大于1.6μm。
4.4 量具:精度为0.01mm。
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
5 试样
5.1 试样从待测制品中切取或按与待测制品相同工艺制成,其尺寸如图2 所示。试样相
对面的平行度不大于0.02mm,横截面的相邻边夹角应为90°±0.5°。
5.2 试样沿长度方向的棱边应按图3a 或3b 规定的要求磨成圆角或倒角。
5.3 按GB1031 规定,试样上下面的表面粗糙度Rz 不大于0.8μm,若大于此值时应在报
告中注明,仲裁时应按规定加工。对压电陶瓷,不去除电极面。
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
6 试验步骤
6.1 测量试样中部的宽度和厚度,精确至0.01mm。
6.2 按图1(图略)所示测量支座与试验力点之间的尺寸。
6.3 把试样放在支座上,使两端露出部分的长度相等。
6.4 使热电偶接触或造近试样,进行测温。
6.5 在大气、真空、氮气或其他不影响试样及夹具的气氛中以不致使试样和夹具因膨胀
而破坏的升温速度升温,升到试验温度后恒温不少于10min。
6.6 在试样负荷点上,以0.5mm/min 的位移速度加试验力,纪录试样断裂时的最大试验
力。
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
7 结果计算
7.1 根据每个试样的测定值,按式(1)或式(2)算出三点或四点弯曲强度:
3 PL
σb2=— ——............(1)
2 bh2
3 P(L-l)
σb4=— ————.........(2)
2 bh2
式中:σb3——三点弯曲强度,MPa;
σb3——四点弯曲强度,MPa;
P——试样断裂时的最大试验力,N;
L——试样支座间的距离,mm;
l——压头间的距离,mm;
b——试样宽度,mm;
h——试样厚度,mm。
计算弯曲强度时,有效数字修约到整数位,当测定值小于100MPa 时,有效数字修约
到三位。
7.2 标准差按式(3)计算,有效数字修约到三位。
∑σak2-∑σak2n
S=〔———————〕..........(3)
n-1
式中:S——标准差,MPa;
n——被测试样数量;
σh——各试样弯曲强度,MPa。
7.3 试验结果以按照附录A 的方法进行数据处理后的算术平均值和标准差表示。
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
8 试验报告
高温弯曲强度试验报告应报告:
a.委托单位;
b.试样名称及编号;
c.试验条件(说明三点或四点弯曲、温度、气氛及其他);
d.试样弯曲强度的单值、平均值及标准差;
e.试验机型号及所选用的测力范围;
f.试验室温度,相对湿度;
g.试验日期及试验人员。
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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
附录A 异常数据取舍方法 (补充件)
A1 把测得的弯曲强度数据按其数值从小 排列成:
αk(1),αk(2),..αk(n-1),αk(n)。
A2 规定显著性水平α=0.05,根据n,α查表A1 得T(n,0.05)值。
A3 计算T 值
当最小值αk(1)或最大值αk(n)是可疑数据时,分别按式A(1)、A(2)计算:
αb-αk(1)
T(1)=————————........(A1)
S
αb(n)-αk
T(n)=————————........(A2)
S
式中:T(1)——最小值αb(1) 的计算值;
T(n)——最大值αb(n)的计算值;
1
αk——各试样冲击韧性算术平均值,αb —∑αb(i)MPa;
n
S——标准差按7.2 条式(3)计算,MPa;
σb——各试样弯曲强度MPa;
n——被测试样数。
A4 将T 与T(n,0.05)值进行比较,当T≥T(n,0.05),则所怀疑的数据是异常的,应予
舍去。当T<T(n,0.05),该数据不能舍去。
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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《工程陶瓷高温弯曲强度试验方法》
附加说明:
本标准由国家建筑材料工业局提出。
本标准由中国建筑材料科学研究院负责起草。
本标准主要起草人仇沱、郭德生、胡云林、张利俊。