Refractories. Method of determination for strength under bending at elevated temperature
Срок действия установлен с 1 января 1983 г. до 1 января 1988 г.
Настоящий стандарт устанавливает метод определения прочности при изгибе огнеупорных изделий и материалов при повышенных температурах.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2222-80.
1. Метод отбора образцов
1.1. Образец должен иметь форму прямоугольной призмы. Из изделий с максимальным размером зерна до 5 мм вырезают образцы длиной (150+-5) мм и поперечным сечением [(25+-1) х (25+-1)] мм, из изделий с максимальным размером зерна свыше 5 мм - длиной (200+-5) мм и поперечным сечением [(40+-1) х (40+-1)] мм.
При испытании изделий с максимальным размером зерна до 2 мм, имеющих толщину от 15 до 25 мм, вырезают образцы шириной 25 мм и толщиной, равной толщине изделий.
1.2. Отклонение от параллельности верхней и нижней плоскостей образца не должно превышать +-0,2 мм. Плоскости, имеющие общее ребро, должны образовывать угол (90+-1)°. Поверхность должна быть гладкой, ребра острыми, выкрашивание зерен не допускается.
1.3. Из каждого отобранного изделия изготовляют не менее трех образцов. Допускается применение охлаждающей жидкости, не реагирующей с материалом образца.
При испытании неформованных материалов способ изготовления образцов и их количество должны устанавливаться в соответствии с нормативно-технической документацией на эти материалы.
Образцы из обоженных изделий перед испытанием высушивают при 110°С в течение 2 ч.
Термическая обработка образцов из необоженных материалов (скорость нагрева, температура и выдержка) должна соответствовать нормативно-технической документации на эти материалы.
2. Аппаратура
2.1. Для проведения испытания применяют установку, в которую входят:
камерная электрическая печь сопротивления, обеспечивающая проведение испытания в атмосфере воздуха и перепад температур рабочей зоны печи при заданной температуре не более +-10°С;
регулирующее устройство, обеспечивающее равномерное повышение температуры со скоростью от 3 до 10°С/мин и поддерживающее постоянную температуру с погрешностью не более +-10°С;
устройство для измерения температуры, состоящее из отградуированного термоэлектрического термометра и прибора для измерения и регистрации температуры класса 0,25 или более точного.
Для измерения температуры до 1300°С применяют термоэлектрический термометр PtRh 10-Pt с диаметром проволоки не менее 0,5 мм. Для измерения температуры свыше 1300°С следует применять термоэлектрический термометр PtRh30-PtRh6 с диаметром проволоки не менее 0,5 мм. Температура измеряется вблизи поверхности испытываемого образца на участке его нагружения.
2.1.4. Нагружающее устройство, состоящее из помещенных в печь опор, на которые устанавливают образец; нажимного стержня и собственно нагружающей системы. Схема расположения образца в печи приведена на чертеже. Две параллельные опоры, которые должны быть не менее чем на 5 мм длиннее ширины испытываемого образца, помещают на расстоянии (125+-2) мм друг от друга при испытании образца длиной (150+-5) мм и на расстоянии (175+-2) мм при испытании образца длиной 200 мм. Радиус рабочей поверхности опор (5+-1) мм. Расстояние между опорами измеряется при комнатной температуре с погрешностью не более +-0,5 мм.
 | |
| 919 × 576 пикс. Открыть в новом окне | |
Нажимной стержень должен иметь закругление радиусом (5+-1) мм и быть на 5 мм шире испытываемого образца. Нажимной стержень должен соприкасаться с образцом в середине между осями опор; допустимое отклонение от середины +-2 мм.
Напряжение в образце, возникающее от предварительной нагрузки нагружающего устройства, не должно превышать 0,1 Н/мм2.
Детали нагружающего устройства, которые находятся в зоне повышенных температур, должны быть механически прочными и не реагировать с материалом испытываемого образца. Нагружающая система должна обеспечивать равномерную нагрузку на середину образца по всей его ширине и возможность увеличения нагрузки с постоянной скоростью, так чтобы напряжение в образце увеличивалось со скоростью (0,15+-0,015) Н/мм2 х с(-1). Погрешность измерения изгибающей силы в момент разрушения образца должна быть не более +-2%.
Примечание. Рекомендуется применение аппаратуры, обеспечивающей испытание нескольких образцов при одном нагреве печи.
2.2. Штангенциркуль с допускаемой погрешностью измерения +-0,1 мм.
2.3. Угломер с допускаемой погрешностью измерения +-5'.
3. Проведение испытания
Перед испытанием измеряют ширину и высоту образца в месте приложения нагрузки с погрешностью не более +-0,1 мм.
Образец, помещенный в печь, нагревают со скоростью от 3 до 10°С/мин до заданной температуры испытания, которая устанавливается в нормативно-технической документации на огнеупорные материалы и изделия.
Выдержка образца при заданной температуре перед испытанием должна быть от 30 до 90 мин. Напряжение в испытываемом образце при нагрузке должно возрастать со скоростью (0,15+-0,015) Н/мм2 х с(-1).
Нагрузку, вызвавшую разрушение образца, отсчитывают по силоизмерительному устройству.
4. Обработка результатов
4.1. Прочность при изгибе (сигма_изг), Н/мм2, вычисляют по формуле
3 х F x l
сигма_изг = ────────────,
2 х b x h2
где F - сила, действующая в момент разрушения, Н;
l - расстояние между опорами, мм;
b - ширина образца, мм;
h - высота образца, мм.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение результатов испытаний трех образцов, которое округляют до 0,1 Н/мм2. В случае отклонения результатов отдельных испытаний от среднего значения более чем на 35% испытание повторяют на таком же количестве образцов из того же изделия. Результат повторного испытания считается окончательным.
При прогибе образцов без разрушения более чем на 2 мм результаты испытаний следует считать недействительными. В этом случае в протоколе испытания указывается, что при данной температуре испытания материал претерпевает пластическую деформацию.
4.2. Расхождения результатов определения прочности при изгибе для одного изделия в одной лаборатории не должны превышать +-15%, в различных лабораториях - +-20%.
4.3. Результаты испытания записывают в протокол, в котором указывают:
наименование материала или изделия и его марку;
размеры испытываемых образцов;
температуру испытания;
прочность при изгибе (отдельные измерения и среднее арифметическое) ;
обозначение настоящего стандарта;