工程陶瓷彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)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)度工程陶瓷在室溫下三點(diǎn)和四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度的測(cè)定。 1試樣 11試樣從待測(cè)定制品中切取或按與待測(cè)制品相同的工藝制成。其尺寸如圖1所示。試樣相對(duì)面的平行度不大于002mm，橫截面的兩相鄰邊夾角應(yīng)為90°±05°。 12試樣應(yīng)按圖2a或b沿平行于長(zhǎng)軸方向的棱角磨成圓角或倒角。 13試樣上、下的表面粗糙度Rz按GB1031—83《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》規(guī)定不大于080μm，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。 14每組試樣數(shù)量為12個(gè)。 2試驗(yàn)設(shè)備 21試驗(yàn)機(jī)：應(yīng)能保證一定的位移加荷速率，負(fù)荷示值相對(duì)誤差不大于±1%。 22夾具：試樣支座和壓頭應(yīng)在試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生塑性變形，其材料的彈性模量不低于 200GPa。支座和壓頭的曲率半徑和試驗(yàn)跨距如圖3a、b所示，其長(zhǎng)度應(yīng)大于試樣的寬度，與試樣接觸部分的表面粗糙度Pz按GB1031—83規(guī)定不大于16μm。 3試驗(yàn)步驟 31測(cè)量試樣中部的寬度和高度，精確至001mm。 32按圖3所示測(cè)量支點(diǎn)與負(fù)荷點(diǎn)之間的尺寸。 33把試樣放在支座上，使兩端露出部分的長(zhǎng)度相等。 34在試樣負(fù)荷點(diǎn)上，以05mm/min的位移速度加荷，記錄試樣斷裂時(shí)的最大負(fù)荷。 4結(jié)果計(jì)算 41按式(1)、(2)根據(jù)每個(gè)試樣的測(cè)定值算出三點(diǎn)或四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度： 3 P·Lσb3=————………………………(1) 2 b·h2 3 P(L-l)σb4=————………………………(2) 2 b·h2式中：σb3——三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度，MPa;σb4——四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度，MPa; P——試樣斷裂時(shí)的最大負(fù)荷，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——試樣高度，mm。 42彎曲強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)GB11-81《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)的一般規(guī)定》附錄C數(shù)字修約到整數(shù)位。當(dāng)測(cè)定值小于100MPa時(shí)，有效數(shù)字修約到三位。 43按式(3)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差，有效數(shù)字修約到三位：∑σ2b-(∑σb2/n) 1 S〔—————————〕—……………………(3) n-1 2式中：S——標(biāo)準(zhǔn)偏差，MPa； n——被測(cè)試樣數(shù)量；σb——各試樣彎曲強(qiáng)度，MPa。 44試驗(yàn)結(jié)果按照附錄A(補(bǔ)充件)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)偏差表示。 5試驗(yàn)報(bào)告彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括： a.委托單位； b.試樣名稱(chēng)及編號(hào)； c.試驗(yàn)條件(說(shuō)明三點(diǎn)或四點(diǎn)彎曲，其他)； d.試樣彎曲強(qiáng)度的單值，平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差； e.試驗(yàn)機(jī)型號(hào)及所選用的測(cè)力范圍； f.試驗(yàn)機(jī)型號(hào)及所選用的測(cè)力范圍； g.試驗(yàn)日期及試驗(yàn)人員。附錄A異常數(shù)據(jù)取舍方法 (補(bǔ)充件) A1把測(cè)得的彎曲強(qiáng)度數(shù)據(jù)按其數(shù)值從小到大排列成：σb(1),σb(2),……σb(n-1),σb(n)。 A2規(guī)定顯著性水平=α=0.05,根據(jù)n，α查表得T(n,a)值。 A3計(jì)算T值當(dāng)最大值σb(1),或最大值σb(n),是可疑數(shù)據(jù)時(shí)，分別按式(A1)、(A2)計(jì)算：σb-σb(1) T(1)=—————……………………………………(A1) Sσb(n)-σb T(n)=—————……………………………………(A2) S式中：T(1)——最小值σb(1)的計(jì)算值； T(n)——最大值σb(n)的計(jì)算值；—— 1σb——各試樣彎曲強(qiáng)度算術(shù)平均值，σb=—∑σb(i),MPa； n i=1∑σ2b-(∑σb2/n 1 S——標(biāo)準(zhǔn)偏差，S=〔—————————〕—MPa; n-1 2σb——各試樣彎曲強(qiáng)度，MPa； n——被測(cè)試樣數(shù)。 A.4將T與T(n,α)值進(jìn)行比較，當(dāng)T≥T(n,α)，則所懷疑的數(shù)據(jù)是異常的，應(yīng)予舍去。當(dāng)T＜T(n,α)，該數(shù)據(jù)不能舍去?！?n T(n,α) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13α 5000 115 146 167 182 194 203 211218 223 229233 n T(n,α) 14 15 16 17 18 19 20 50 100α 5000 237 241 244 247 250 253 256 296 321—————————————————————————————————————————————————附加說(shuō)明：本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家建筑材料工業(yè)局提出。本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家建筑材料工業(yè)局建筑材料科學(xué)院測(cè)試技術(shù)研究所負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人仇沱、馬眷榮。