GB∕T 20671.5-2020 非金属垫片材料分类体系及试验方法 第5部分 垫片材料蠕变松弛率试验方法.pdf

书 书 书犐 犆犛 犙?犌犅犜?：?犆 犾 犪 狊 狊 犻 犳 犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀狊 狔 狊 狋 犲犿犪 狀 犱狋 犲 狊 狋犿犲 狋 犺 狅 犱 狊犳 狅 狉狀 狅 狀犿犲 狋 犪 犾 犾 犻 犮犵 犪 狊 犽 犲 狋犿犪 狋 犲 狉 犻 犪 犾 狊犘 犪 狉 狋：犛 狋 犪 狀 犱 犪 狉 犱狋 犲 狊 狋犿犲 狋 犺 狅 犱犳 狅 狉犮 狉 犲 犲 狆狉 犲 犾 犪 狓 犪 狋 犻 狅 狀狅 犳犵 犪 狊 犽 犲 狋犿犪 狋 犲 狉 犻 犪 犾 狊?书 书 书前言 非金属垫片材料分类体系及试验方法分为 个部分：第部分：非金属垫片材料分类体系；第部分：垫片材料压缩率回弹率试验方法；第部分：垫片材料耐液性试验方法；第部分：垫片材料密封性试验方法；第部分：垫片材料蠕变松弛率试验方法；第部分：垫片材料与金属表面黏附性试验方法；第部分：非金属垫片材料拉伸强度试验方法；第部分：非金属垫片材料柔软性试验方法；第部分：软木垫片材料胶结物耐久性试验方法；第 部分：垫片材料导热系数测定方法；第 部分：合成聚合材料抗霉性测定方法。本部分为 的第部分。本部分按照 给出的规则起草。本部分代替 非金属垫片材料分类体系及试验方法第部分：垫片材料蠕变松弛率试验方法。与 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：增加了本部分适用范围（见第章）；删除了范围中“以国际单位制（）单位表示的数值作为标准”及“本部分不涉及与其使用有关的安全问题。本部分的使用者有责任考虑安全和健康问题，并在使用前确定规章限制的应用范围”（见第章，年版的第章）；修改了规范性引用文件（见第章）；删除了意义和用途（见 年版的第章）；增加了试验方法中千分表组件（见 ）；将“试样调节”修改为“样品调节”（见，年版的第章）；增加了蠕变松弛率计算公式中参数的解释见式（）；修改“精密度和偏倚”为“精密度”（见第章，年版的第 章）；删除了关键词（见 年版的第 章）；增加了“试验方法蠕变松弛率测定仪螺栓的标定程序”中设备的平垫圈的要求（见 ）；修改了“试验方法蠕变松弛率测定仪螺栓的标定程序”中的程序（见 ，年版的 ）；增加了“试验方法蠕变松弛率测定仪螺栓的标定程序”中的程序（见 ，）；增加了“试验方法蠕变松弛率测定仪螺栓的标定程序”中对螺栓校准的结果说明（见）；删除了“试验数据整理结果”（见 年版的附录）。本部分由中国建筑材料联合会提出。本部分由全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会（）归口。本部分起草单位：杭州宗兴科技有限公司、咸阳非金属矿研究设计院有限公司、国家非金属矿制品质量监督检验中心、上海索拓密封材料有限公司、河北亨达密封材料有限公司、咸阳海龙密封复合材料有限公司、佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所、无锡市祥健四氟制品有限公司。犌犅犜 本部分主要起草人：段亚萍、邵岳松、石志刚、潘洲、范景芳、祝海峰、杜铭、潘延华、卢炳合、王健。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 提供下载非金属垫片材料分类体系及试验方法第部分：垫片材料蠕变松弛率试验方法范围 的本部分规定了非金属垫片材料蠕变松弛率测定的原理、仪器设备、样品、试验步骤、精密度及试验报告。本部分适用于 规定的型、型和型材料的蠕变松弛率的测定。其他型号的材料亦可参照采用。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。非金属垫片材料分类体系及试验方法第部分：非金属垫片材料分类体系原理 试验方法犃一般在室温下进行，应力由螺栓上标定过的应变计来测定，样品放置在两个平圆板之间受压，压力由紧扣圆板的螺栓和螺母提供。在试验中，从加载开始到试验结束，每隔一段时间读取一次应变显示器上的读数。应变显示器上的读数被换算成初始应力的百分数，然后绘出百分数与时间（以小时为单位）对数的关系曲线。在全部试验时间范围内，任何给定的时间的初始应力损失或松弛的百分率能够从曲线上查出。试验方法犅在室温或高温下进行，应力通过用千分表测量标定过的螺栓的长度变化来确定，样品放置在两个平圆板之间受压，压力由紧扣圆板的螺栓和螺母提供。在试验开始和试验结束时，分别测量螺栓的长度，计算出蠕变松弛率。仪器设备 试验方法犃 应变显示器。计时器。松弛率测定仪：包括两块平圆板（上、下各一块）、一根装有应变计的螺栓、一个螺母和一个推力轴承。如图所示。应变计：应变灵敏度系数（）的 电阻。应变计用来指示拉伸应变，应放置在抵消扭矩、温度、弯曲影响的适当位置。应变计装在螺栓的小直径上，距螺栓顶部约 。装有应变计的螺栓应标定。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 提供下载说明：螺母；推力轴承；上平圆板；试验样品；下平圆板；螺栓；固定台；接应变显示器；导线。图试验方法犃用松弛率测定仪 试验方法犅 松弛率测定仪：松弛率测定仪应满足试验温度标定程序（见附录）的需要。松弛率测定仪包括两块带有特殊孔的平圆板、标定过的螺栓、垫圈和螺母，其材质为铬钼铁素体钢或镍基高温合金钢或其他合金（参见附录），如图所示。千分表组件：由连接套筒、顶针、紧固螺钉和千分表组成，如图所示。千分表精度不大于 。套筒扳手：（）。样品 试验方法犃样品应为内径 、外径 的环形。试验方法犅 矩形样品：宽度 、长度 。每次试验需要四个这样的样品。环形样品：面积为 ，推荐采用内径 、外径 的样品。对于型类材料，样品应为 的一个长条。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 提供下载说明：紧固螺丝；连接套筒；螺母；垫圈；试验样品；平圆板；螺栓；顶针；精度为 的指针千分表；样品摆放所需的空隙。图试验方法犅用松弛率测定仪、平圆板组件和千分表组件 样品厚度样品的公称厚度应为。其他厚度由供需双方协商确定。对于型材料，公称厚度应不大于 。样品调节按照 调节切割好的样品。试验步骤 试验方法犃 清洁平圆板和样品的表面，不能沾有蜡、脱模剂和油（用异辛烷或其他合适的溶剂擦拭）。润滑螺栓的螺纹。使用 的初始应力，另有规定除外。试验在 下进行，另有规定除外。拆开松弛率测定仪，把样品放入两块平圆板之间。样品的内直径与平圆板的内直径应尽可能同圆心。把螺栓头装入固定台中，拧上推力轴承和螺母，用手或仅够固定样品的力轻轻拧紧。连接并平衡应变显示器。记录读数。然后将应变显示器的读数调整到规定的初始应力。通过用扳手紧固螺母给垫片施加压力，直到应变显示器达到平衡。对于 的压力来说，需要大约 的扭矩。压力应以均匀的速率施加，且在 内达到规定的压力，此压力为“初犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 提供下载始应力”。从达到规定的“初始应力”开始计时。依次、等读取应变显示器上的读数，直到试验结束（试验完后检查应变显示器的零点）。将在 获取的应变显示器的读数转化为“初始应力”的百分数。在半对数坐标纸上绘出百分数和时间（以小时为单位）对数的关系曲线。试验方法犅 清洁平圆板和样品的表面。用石墨和二硫化钼等润滑剂轻轻润滑螺栓螺纹和垫圈。按照图所示，把四个矩形样品放入两块平圆板之间，确保样品之间及距平圆板边缘的距离不小于。如果用环形样品，样品的内直径与平圆板的内直径应尽可能同圆心。如果是型类样品，在平圆板间的样品应以螺栓孔为中心，确保两个尾端交叠至少 。放好垫圈，用手拧紧螺母。拧上千分表组件，用手拧紧。把千分表读数调到零刻度。用扳手拧紧螺母，直至达到规定的千分表读数，记录读数（犇）。施加压力，并在内达到最大载荷。当压力为 时，螺栓伸长量通常是 （标定程序见附录）。卸去千分表组件。注：当试验材料的厚度大于 时，拧紧螺母的时间最长可延长至，以满足施加试验载荷的需要。将夹有样品的测定仪放入 的热风循环烘箱中，保持。如果另有规定，对于材质为铬钼铁素体钢的松弛率测定仪，最高试验温度不应超过 ；对于镍基高温合金钢的松弛率测定仪，最高试验温度不应超过 。从烘箱中取出夹有样品的测定仪，冷却到室温。重新安上千分表组件，用手拧紧。把千分表读数调到零刻度。松开螺母（不要扰动千分表组件），记录千分表读数（犇）。按式（）计算蠕变松弛率：犆犇犇犇 （）式中：犆 蠕变松弛率，表示；犇 施加预定压力后千分表的读数，单位为毫米（）；犇 松开螺母后千分表的读数，单位为毫米（）；取三次平行测定结果的算术平均值为报告值。精密度 七个实验室试验了以下五种垫片材料（的分类代码）的蠕变松弛率：型类；型类；型类；型类；型类。所有的实验室都用试验方法、型材料的调节程序。矩形样品沿着材料的压延方向裁取。试验按照本部分试验方法进行，的初始应力施加在 样品面积上，总压力为 。试验在 下进行了。用铬钼铁素体合金钢材质的松弛率测定仪，对每种材料进行了三个平行样试验。铬钼铁素体合金钢材质的松弛率测定仪的精密度结果在表给出。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 提供下载表垫片材料蠕变松弛率试验的精密度（用变异系数法表示）材料的型号和类别 蠕变松弛率重复性再现性范围平均值犛犆犞犔犛犇犛犆犞犔犛犇型类 型类 型类 型类 型类 注：犆犞犛 平均值式中：犆犞 变异系数；犛 标准偏差。犔犛犇表示在 的置信度水平上，两次独立的试验结果之间的显著性差异最小值（槡犆犞）。注：环形样品代替矩形样品能够用在型类、型类、型类和型类。由于试验结果有统计上的显著差异，型类不能用环形样品代替矩形样品。试验报告试验报告应包括下列内容：）被测材料的牌号和标记；）试验温度；）试验的时间，以小时为单位；）所用的“初始应力”和样品厚度；）每个样品的应力损失百分率；）记录的所有试验结果的平均值。犌犅犜 库七七 w w w.k q q w.c o m 提供下载附录犃（规范性附录）试验方法犅蠕变松弛率测定仪螺栓的标定程序犃 目的犃 螺栓在标定之前，应经过高温预处理，以消除应力。犃 标定预处理后的螺栓，应在使用后定期标定。若使用温度超过 ，标定周期则应比低温使用时更短。犃 螺栓确保能正常使用。犃 设备犃 松弛率测定仪：按照 ，稍做改进，使每个平圆板能插进一对钢制定位销。犃 千分表组件：见 。犃 平垫圈：尺寸为 ，材料为碳素钢，硬度为 。犃 拉力试验机：能够提供和记录 载荷的能力。最大允许系统误差为所施加载荷的。犃 螺栓标定装置机构：把松弛率测定仪和拉力试验机相连接的机构。见图。犃 程序犃 如果被标定的螺栓是新的，则按下述步骤进行预处理。在不放垫片的情况下，安装好松弛率测定仪，向螺栓施加载荷，使其获得 的位移值，记录此值，并作为原始位移值。犃 取下千分表组件，且不可松开螺栓和螺母，然后把该测定仪放入循环热风烘箱中，烘箱温度应预先调至超过最高试验温度。保持 后，从烘箱中取出该测定仪，冷却到室温。犃 将千分表组件安装到松弛率测定仪上，卸掉螺栓的载荷，测量位移值，精确到 。记录此值，并作为终点位移值。犃 重复上述操作循环，直至一次循环和下一次循环的原始位移值和终点位移值的差值在或更小且没有显示进一步减小的趋向。注：一般螺栓的预处理有七次或七次以下的上述操作循环就足够了。犃 拆卸松弛率测定仪，用平垫圈代替垫片，用手拧紧螺母。犃 安装松弛率测定仪组件、千分表组件和螺栓校准装置，如图。将整体安装到拉力试验机上。调整间距，不应使拉伸载荷施加到测定仪的螺栓上。将千分表调到零刻度。犃 施加拉伸力，直到载荷达到 。保持这个载荷，记录千分表指示的螺栓伸长量，估读精确到 。继续向螺栓加载压力，从 加载到 ，且每增加 ，记录螺栓的伸长量。犃 卸去测定仪螺栓上的拉力载荷，观察千分表的读数。如果千分表没有回到零刻度（范围内），则应剔除这组数据。重新此循环，如果次循环后，千分表读数没有回到零刻度，则螺栓应作废。犃 千分表重新置零，重复 和 三次。犌犅犜 说明：指针千分表；连接套筒；螺母；垫圈；平面板；下支架；定位销；上支架。图犃 螺栓标定装置示意图犃 结果说明犃 在线性坐标纸上标出平均螺栓伸长量和对应的螺栓载荷的坐标点，绘制螺栓标定曲线。犢轴为平均螺栓伸长量，犡轴为螺栓受到的载荷。这个曲线应是