(高清版)GBT 42603.1-2023 熔模鑄造中溫模料 第1部分：物理性能試驗(yàn)方法

熔模鑄造中溫模料第1部分：物理性能試驗(yàn)方法GB/T42603.1—2023前言 I Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4滴點(diǎn)試驗(yàn)方法 5凍凝點(diǎn)試驗(yàn)方法 46線收縮率試驗(yàn)方法 57軟化點(diǎn)試驗(yàn)方法 68旋轉(zhuǎn)黏度試驗(yàn)方法 79灰分試驗(yàn)方法 710試驗(yàn)報(bào)告 7I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T42603《熔模鑄造中溫模料》的第1部分。GB/T42603已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：物理性能試驗(yàn)方法；——第2部分：使用性能試驗(yàn)方法。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC54)提出并歸口。本文件起草單位：蘇州泰爾航空材料有限公司、上海萬澤精密鑄造有限公司、東營嘉揚(yáng)精密金屬有限公司、嘉善鑫海精密鑄件有限公司、廈門瑞德利校準(zhǔn)檢測技術(shù)有限公司、嘉善金億精密鑄件有限公司、浙江遂金特種鑄造有限公司、貴州安吉航空精密鑄造有限責(zé)任公司、浙江鑫淼精密鑄件股份有限公司、青島新諾科鑄造材料科技有限公司、中國航發(fā)動力股份有限公司、北京航空材料研究院股份有限公司、江蘇中超航宇精鑄科技有限公司、中航重機(jī)股份有限公司、上海交通大學(xué)、清華大學(xué)、太原市三高能源發(fā)展有限公司、福建威曼動力科技有限公司、惠州市湘聯(lián)金屬制品有限公司、廣東金志利科技有限公司、沈陽鑄研科技有限公司、凱世曼鑄造長春有限公司、沈陽鑄造研究所有限公司、中信戴卡股份有限公司。Ⅱ熔模鑄造中溫模料性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的制定，是為了給模料的生產(chǎn)建立一套最佳的性能檢測規(guī)范，為熔模鑄造用中溫模料物理性能的檢測從試驗(yàn)原理、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等方面所需的注意事項(xiàng)提供指導(dǎo)。GB/T42603《熔模鑄造中溫模料》旨在確立適用于中溫模料的物理性能和使用性能的檢測應(yīng)遵循的原則和相關(guān)規(guī)則，擬由兩個部分構(gòu)成。——第1部分：物理性能試驗(yàn)方法。目的在于確立適用于中溫模料各項(xiàng)物理性能的一般要求和試驗(yàn)方法。 第2部分：使用性能試驗(yàn)方法。目的在于確立適用于中溫模料各項(xiàng)使用性能的一般要求和試驗(yàn)方法。GB/T42603《熔模鑄造中溫模料》通過兩個部分明確了中溫模料的物理性能和使用性能的試驗(yàn)方法。通過確立中溫模料的各項(xiàng)性能的試驗(yàn)原理、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)結(jié)果的處理，讓檢測人員能夠更加清晰、準(zhǔn)確地進(jìn)行操作，從而嚴(yán)格檢驗(yàn)?zāi)Ａ系馁|(zhì)量，通過控制鑄造用重要輔助材料的質(zhì)量，才能制造出高質(zhì)量的鑄件，使本文件的技術(shù)指導(dǎo)性得到有效發(fā)揮，為改進(jìn)鑄造技術(shù)與工藝提供依據(jù)，推動熔模鑄造產(chǎn)品質(zhì)量的控制與提升，為裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級提供技術(shù)支撐。1熔模鑄造中溫模料第1部分：物理性能試驗(yàn)方法1范圍本文件規(guī)定了熔模鑄造用中溫模料的滴點(diǎn)、凍凝點(diǎn)、線收縮率、軟化點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)黏度、灰分等物理性能的試驗(yàn)方法。本文件適用于熔模鑄造用中溫模料物理性能的測試。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T514—2005石油產(chǎn)品試驗(yàn)用玻璃液體溫度計(jì)技術(shù)條件GB/T1800.1—2020產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)線性尺寸公差I(lǐng)SO代號體系第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)GB/T14235.1熔模鑄造低溫模料第1部分：物理性能試驗(yàn)方法3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4滴點(diǎn)試驗(yàn)方法4.1試驗(yàn)原理將中溫模料裝入滴點(diǎn)試驗(yàn)器的脂杯中，在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下，模料在試驗(yàn)過程中達(dá)到一定流動性的溫度即為滴點(diǎn)。4.2儀器與設(shè)備滴點(diǎn)試驗(yàn)器結(jié)構(gòu)如圖1所示。21——滴點(diǎn)3號溫度計(jì)；2——軟木塞；3——脂杯；6——電機(jī)；7——攪拌葉片。脂杯：鍍鉻黃銅杯，放于兩側(cè)試管中。脂杯尺寸如圖2所示。單位為毫米3試管：耐熱硅酸硼玻璃試管，下端有用以支撐脂杯的三個凹槽，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3所示。單位為毫米標(biāo)引序號說明：1——滴點(diǎn)3號溫度計(jì)；2——軟木塞上的透氣槽口；3——試管；4——脂杯。滴點(diǎn)3號溫度計(jì)：應(yīng)符合GB/T514—2005中GB-28溫度計(jì)的要求。滴點(diǎn)試驗(yàn)用其他附件：——拋光金屬棒：直徑為1.2mm～1.6mm,長度為150mm;——刮刀。4.3試驗(yàn)步驟4.3.1裝配試驗(yàn)儀器時(shí)，如圖3所示將軟木塞套在溫度計(jì)上，調(diào)節(jié)上面軟木塞的位置，使溫度計(jì)球的頂端離脂杯底約3mm。在油浴中吊掛第三支溫度計(jì)，使其球部與試管中溫度計(jì)的球部位于同一水平面上(如圖1所示)。注：試管里溫度計(jì)球懸空置于脂杯中，不接觸脂杯內(nèi)壁的試樣，4.3.2用電爐加熱中溫模料試樣，待完全熔化后溫度再升高15℃~20℃,不斷攪拌使其混合均勻，待試樣內(nèi)的氣泡逸出后，將液體試樣倒入兩個脂杯中，當(dāng)試樣與脂杯的上邊緣齊平時(shí)，再倒入略過量的試樣，試樣在(23±2)℃中至少冷卻30min。當(dāng)試樣冷卻后，用刮刀刮去多余的試樣，使試樣的表面與脂杯的上邊緣齊平。將拋光金屬棒從上向下穿過脂杯底部小孔，并伸出約25mm,使金屬棒以接觸脂杯的上下圓周邊的方式壓向脂杯，并旋轉(zhuǎn)金屬棒上脂杯，使脂杯以螺旋狀向下運(yùn)動，脂杯逐漸脫離金屬棒4GB/T42603.1—2023上附著呈圓錐形的試樣，當(dāng)脂杯最后滑出金屬棒的末端時(shí)，在脂杯內(nèi)側(cè)留下一定厚度的光滑試樣膜。4.3.3將脂杯放入試管中，使溫度計(jì)上的76mm浸入標(biāo)記與軟木塞的下邊緣一致。將溫度計(jì)和軟木塞組裝到試管上，把組合件掛在油浴里，使油浴表面與組合件中溫度計(jì)上的76mm浸入標(biāo)記齊平，距試管邊緣不超過6mm。4.3.4接通滴點(diǎn)試驗(yàn)器的電源，開啟照明燈開關(guān)(便于觀察試樣從脂杯孔中滴落)和攪拌電機(jī)，調(diào)節(jié)加熱旋鈕，使油浴按4℃/min～7℃/min的速度升溫，直到油浴溫度達(dá)到比預(yù)期滴點(diǎn)約低(17±1)℃的溫度。然后，降低加熱速度，以1℃/min～1.5℃/min的速度加熱油浴，使試管里的溫度和油浴的溫度差維持在1℃~2℃之間。當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，試樣逐漸從脂杯孔中滴出來。從脂杯孔滴出第一滴流體時(shí)，立即記錄試管里兩個溫度計(jì)的溫度T?,T?,油浴的溫度T。。4.4試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算滴點(diǎn)T按公式(1)計(jì)算： (1)式中：T——待測中溫模料的滴點(diǎn)，單位為攝氏度(℃);T?！谝坏瘟黧w滴落時(shí)的油浴溫度，單位為攝氏度(℃);T?——脂杯中第一滴流體滴落時(shí)溫度計(jì)的溫度，單位為攝氏度(℃);T?——另一脂杯中第一滴流體滴落時(shí)溫度計(jì)的溫度，單位為攝氏度(℃)。4.5測量精度及誤差4.5.1同一操作者在同一臺儀器上對同一試樣重復(fù)測定，兩次平行測試結(jié)果的差值不應(yīng)超過1℃。4.5.2不同操作者在不同實(shí)驗(yàn)室對同一試樣進(jìn)行測定，兩次測試結(jié)果的差值不應(yīng)超過1.5℃。5凍凝點(diǎn)試驗(yàn)方法5.1試驗(yàn)原理將試樣熔化，使液滴附在溫度計(jì)水銀球上，然后放進(jìn)一個預(yù)先預(yù)熱的燒瓶空氣罩中，液滴在溫度計(jì)水銀球以固定的速度旋轉(zhuǎn)，直到液滴冷卻到凝固時(shí)為止。當(dāng)溫度計(jì)旋轉(zhuǎn)時(shí)模料液滴停止流動的溫度即為凍凝點(diǎn)。5.2儀器與設(shè)備凍凝點(diǎn)試驗(yàn)所用儀器與設(shè)備：——石蠟凍凝點(diǎn)溫度計(jì)：應(yīng)符合GB/T514—2005中GB-33溫度計(jì)的要求；——軟木塞或橡膠塞(橡皮蓋);——上皿天平：最大稱量100g,精度0.1g;——烘箱：溫度控制精度±3℃;——秒表。5.3試驗(yàn)步驟5.3.1將軟木塞牢固地裝在錐形燒瓶上，調(diào)整穿過軟木塞中央的溫度計(jì)，使溫度計(jì)水銀球底部與錐形5燒瓶底部距離約10mm～15mm,從錐形燒瓶上取下溫度計(jì)和軟木塞。注意不再改變軟木塞在溫度計(jì)玻璃桿上的位置。5.3.2取50g具有代表性的試樣，放入100mL玻璃燒杯中。5.3.3把錐形燒瓶(沒有裝溫度計(jì)組件的)和盛有試樣的燒杯放入99℃±3℃的烘箱中，直到試樣和錐形燒瓶的溫度達(dá)到99℃±3℃。5.3.4從烘箱中取出盛有試樣的燒杯，把溫度計(jì)水銀球全部浸入試樣中，但不應(yīng)浸到溫度計(jì)玻璃桿部分。用玻璃棒緩慢地?cái)嚢柙嚇?，注意不?yīng)碰到溫度計(jì)的水銀球，直到溫度計(jì)水銀柱停止上升為止。5.3.5從烘箱中取出經(jīng)過預(yù)熱的錐形燒瓶(使用毛巾或手套以防燙傷)。然后小心地從試樣中取出溫度計(jì)。應(yīng)保持相對較大的1滴試樣粘在溫度計(jì)水銀球上，使溫度計(jì)處于水平位置，將溫度計(jì)和軟木塞裝到錐形燒瓶上，保持錐形瓶處于水平位置。5.3.6溫度計(jì)水銀球保持與眼睛齊平的位置，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)溫度計(jì)和錐形燒瓶，并保持2s/轉(zhuǎn)~3s/轉(zhuǎn)的速度勻速旋轉(zhuǎn)。同時(shí)注意觀察水銀球上的液滴，當(dāng)液滴停留在水銀球底部，不再隨著溫度計(jì)水銀球轉(zhuǎn)動時(shí)，立刻讀取溫度計(jì)的溫度，精確到0.5℃。用同一試樣進(jìn)行重復(fù)測定。如果兩次測定值相差不超過1℃,取兩次測定值的平均值作為所測試樣的凍凝點(diǎn)；如果兩次測定值的差大于1℃,則再做一次附加測定，取三次測定值的平均值作為試樣的凍凝點(diǎn)。5.4試驗(yàn)結(jié)果按照5.3.6規(guī)定記錄，取兩次或三次測定結(jié)果的平均值作為試樣的凍凝點(diǎn)，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。5.5測量精度及誤差5.5.1同一操作者在同一臺儀器上對同一試樣重復(fù)測定，兩次平行測試結(jié)果的差值不應(yīng)超過1.0℃5.5.2不同操作者在不同實(shí)驗(yàn)室對同一試樣進(jìn)行測定，兩次測試結(jié)果的差值不應(yīng)超過2.5℃。6線收縮率試驗(yàn)方法6.1試驗(yàn)原理將制備好的膏狀或液態(tài)模料，在一定壓力下注入階梯試樣壓型中，取出試樣，在規(guī)定的溫度下放置一定時(shí)間，然后測量試樣的底長尺寸，用壓型的底長尺寸與試樣的底長尺寸差除以壓型的底長尺寸，計(jì)算出的百分率，表示該中溫模料的線收縮率。6.2儀器與設(shè)備線收縮率試驗(yàn)所用儀器和設(shè)備：——壓注機(jī)；——試樣壓型：試樣壓型型腔及尺寸形狀見圖4,型腔內(nèi)公差按GB/T1800.1—2020中IT6級精度；——游標(biāo)卡尺：量程為：0mm～150mm,最小分度為0.01mm;——溫度計(jì)：測量范圍為0℃~100℃,最小分度為0.1℃。6GB/T42603.1—2023單位為毫米圖4試樣壓型型腔及尺寸6.3試樣的制備6.3.1壓注溫度選擇中溫模料處于糊狀的最佳溫度，壓注溫度波動范圍控制在±1℃。6.3.2壓注壓力為(3.0±0.2)MPa。如果采用其他壓力時(shí)，需在試驗(yàn)報(bào)告中注明。6.3.3壓型溫度為(20±2)℃。保壓時(shí)間為(30±10)s。6.3.4檢查試樣，其待測表面不應(yīng)有影響測試的缺陷，如氣泡、冷隔和縮陷等。清理毛刺和注蠟口模料。6.3.5壓制6個以上試樣。6.3.6試樣在(20±1)℃存放24h以上。6.4試驗(yàn)步驟每個試樣用游標(biāo)卡尺測量其底長，旋轉(zhuǎn)180°后再測量一次，并取平均值。6.5結(jié)果計(jì)算6.5.1線收縮率按公式(2)計(jì)算：式中：δ——線收縮率，%;D——試樣壓型型腔的底長尺寸，單位為毫米(mm);D?——實(shí)測試樣的底長尺寸，單位為毫米(mm)。6.5.2試驗(yàn)結(jié)果取其測試的算術(shù)平均值。6.6測量精度及誤差6.6.1同一操作者在同一實(shí)驗(yàn)室重復(fù)測定同一模料