(高清版)GBT 39826-2021 精细陶瓷 界面弯曲强度测定 四点弯曲法

ICS81.060.30精细陶瓷界面弯曲强度测定四点弯曲法国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T39826—2021本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会(SAC/TC194)归口。本标准起草单位：上海交通大学、山东工业陶瓷研究设计院有限公司、中国建材检验认证集团股份汽轮机有限公司、中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司、中国建材检验认证集团枣庄有限公司、杭州绿信建筑技术有限公司。IGB/T39826—2021精细陶瓷界面弯曲强度测定四点弯曲法1范围本标准规定了一种常温下采用四点弯曲法确定陶瓷界面弯曲强度测定方法的术语和定义、原理、仪本标准适用于陶瓷与陶瓷、陶瓷与金属对接界面弯曲强度的测定。其他材料的结合界面也可参照使用。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/T6569—2006精细陶瓷弯曲强度试验方法GB/T16491电子式万能试验机GB/T21389游标、带表和数显卡尺3术语和定义GB/T6569—2006界定的以及下列术语和定义适用于本文件。界面弯曲强度flexuralbondstrength含有对接界面的梁样品在弯曲载荷作用下，界面达到断裂时的最大应力。3.2四点弯曲four-pointflexure弯曲强度试验的一种加载形式，将样品放在两个支撑辊棒上，并通过对支撑辊棒之间对称分布的两个上压辊棒进行同步加载。注：见图1。支撑辊棒和上压辊棒可采用圆柱辊轴或圆柱轴12a——支撑辊棒和上压辊棒之间距离；L₁——支撑跨度；图1四点1/4弯曲示意图3.3四点弯曲的一种加载形式，其中加载用上压辊棒与同侧支撑辊棒距离为四分之一支撑跨度。表1四点1/4弯曲试验尺寸弯曲类型样品L₁(支撑跨度)L₂(加载跨度)a支撑辊棒或上压辊棒直径四点1/4弯曲A、B40±0.120±0.14.5～5.0通过四点弯曲加载含有对结接缝的矩形截面梁样品直至断裂。采用断裂时的荷载、跨具和样品的几何尺寸计算界面弯曲强度。5仪器设备2006的规定，测定断裂时的载荷误差小于1%。试验夹具应符合GB/T6569—2006中5.2的相关规定，推荐采用四点1/4弯曲夹具。GB/T39826—20216样品样品只有一个对接接缝界面。样品尺寸如图2和表2所示。样品横截面长、宽公差为±0.2mm。轴向表面的平行度公差为0.015mm。对接接缝界面置于样品中间位置。接缝界面应该垂直于样品的6.1.2B型样品样品有两个或多个对接接缝界面，尺寸如图3和表3所示，公差要求和A型样品相同。接缝界面垂直于样品的长度方向。样品的四个长边均应进行倒角或圆角处理，如图2和图3所示。倒角C的尺寸和圆角R的尺寸如表4所示。34或上上xI0.0150.05Ab0.015B3说明：X———样品倒角；C——倒角；R——圆角；Lp——右侧基材长度；图2A型样品示意图单位为毫米样品横截面形状宽度厚度总长左侧长度右侧长度A矩形6±0.24±0.25GB/T39826—2021【或1XcAb上L₃43说明：X———样品倒角；b——宽度；图3B型样品示意图表3B型样品尺寸样品横截面形状宽度厚度总长左侧长度中间长度右侧长度B矩形4表4倒角和圆角单位为毫米样品横截面形状倒角圆角A、B矩形6GB/T39826—20216.2样品制备样品可以从以下两种途径获得：a)从较大的陶瓷连接体上进行切割，保证样品长度方向与界面垂直，然后进行研磨和抛光；b)将略大于图2、图3所示的标准样品的两种基材进行黏结，然后对黏结体外表面进行研磨抛样品四个长边都应进行倒角或圆角处理。样品的端部不需要进行特殊处理或抛光。采用常规的陶瓷或金属切割的方法进行切割、研磨、抛光处理。样品的长边都应进行倒角和圆角处理，如图2、图3所示。接缝界面应为平面，样品长度应垂直于该平面。为保证样品的平整度，避免横向划痕，需对基材拼接后的样品沿其长度方向进行研磨，如图4所示。研磨步骤应符合GB/T6569—2006的6.2.5.2至6.2.5.5相关规定。样本最终加工尺寸应满足6.1.1至6.1.3相关规定。图4沿纵向轴线方向的表面研磨6.3样品存放样品要轻拿轻放，以免损伤样品。存放样品时应相互隔离，避免彼此碰撞。6.4样品数量评价样品平均界面弯曲强度时，样品数量应不少于10个。如果需要进行严格强度统计分析(例如，Weibull统计分析),则至少需要30个样品。7试验7.1尺寸测量采用符合GB/T21389要求的量具分别试验样品的宽度b和厚度h,测量数据精度为0.002mm。GB/T39826—2021在试验开始前测量样品接缝处的横截面尺寸。7.2夹具采用合适的夹具对样品进行四点弯曲加载。确保试验夹具清洁，辊棒没有毛刺或深划痕，辊棒可以自由滚动和转动。7.3样品弯曲强度试验在样品上进行标记，以确定加载上压辊棒的大致位置，并区分样品受拉面和受压面。将样品宽边置于支撑辊棒上。上压辊棒和界面位置存在三种关系，如图5所示。当只研究一个界面时，界面应位于两个上压辊棒的中间，如图5a)、图5b)所示。当同时研究两条界面时，两条界面应对称分布于夹具中心线两侧，且位于两上压辊棒之间，如图5c)所示。上压辊棒和样品表面接触点距离界面应大于2mm。安放样品时，应小心对准位置，样品在两支撑辊棒外的伸出距离应相等。a)A型样品b)B型样品(研究一条接缝)图5接缝和上压辊棒之间的位置关系78c)B型样品(同时研究两条接缝)3——接缝界面。7.3.2加载速率试验机横梁位移速率应为0.5mm/min,使用该横梁速率时，假设试验夹具是刚性的，加载至断裂的时间通常为3s～30s。确保试验加载速度的均匀性，并记录样品断裂时的最大载荷。记录载荷的精度为±1%或更高。7.3.3断裂面有效性判定样品断裂后，需对断裂面位置进行判定。若断裂并没有发生在需测定的界面上，则该测试认为无效测试，该样品不计入有效检测样品中，但需要在试验报告中记录做相应的标志。条件许可，进行断裂面分析，揭示其断裂的成因。8.1界面弯曲强度的计算采用四点弯曲样品的矩形截面样品界面弯曲强度，按公式(1)计算。…………(1)σ——矩形界面弯曲强度，单位为兆帕(MPa);F——断裂荷载，单位为牛(N);a——夹具的力矩臂，单位为毫米(mm);b———样品的宽度，单位为毫米(mm);h——样品的厚度，单位为毫米(mm)。8.2样品平均值和标准偏差平均值σ和标准偏差S分别按公式(2)和公式(3)计算。9GB/T39826—2021式中：σ;——第i个样品的测试值；9试验报告试验报告应包含以下各项全部或部分信息：a)测试机构的名称和地址；b)试验日期；c)本试验所依据的标准；d)试验加载形式、夹具尺寸及跨距；e)样品制作、加工流程及细节；f)样品说明(基材、界面连接方式、界面数量、样品批号);g)弯曲试验的环境，包括湿度和温度；h)试验机横梁位移速