(高清版)GBT 41739-2022 金屬基復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性檢測(cè)方法 冷熱循環(huán)法

金屬基復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性檢測(cè)方法冷熱循環(huán)法2022-10-12發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I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。請(qǐng)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(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)碳纖維標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC572)提出并歸口。本文件起草單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)、江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院。1金屬基復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性檢測(cè)方法冷熱循環(huán)法本文件規(guī)定了應(yīng)用冷熱循環(huán)實(shí)時(shí)檢測(cè)金屬基復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性的試驗(yàn)原理、樣品、測(cè)試裝置及測(cè)本文件適用于鋁基復(fù)合材料(冷熱循環(huán)溫度范圍：20℃~150℃)、鎂基復(fù)合材料(冷熱循環(huán)溫度范圍：20℃~150℃)、鐵基復(fù)合材料(冷熱循環(huán)溫度范圍：20℃~490℃)的尺寸穩(wěn)定性的測(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)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/T4339金屬材料熱膨脹特征參數(shù)的測(cè)定JC/T2250熔融石英3試驗(yàn)原理本文件采用單推桿或雙推桿熱膨脹儀，借助于同種穩(wěn)定材質(zhì)的石英示差組件，測(cè)量第一次循環(huán)前及每次冷熱循環(huán)后在20℃下金屬基復(fù)合材料的長(zhǎng)度變化(冷熱循環(huán)共15次)。推桿將試樣長(zhǎng)度的變化傳輸至傳感器上，推桿的形狀和尺寸應(yīng)保證將載荷作用到試樣上。4樣品4.1樣品切割加工樣品應(yīng)在室溫狀態(tài)(15℃~25℃)下用機(jī)械方法切取。4.2形狀與尺寸樣品長(zhǎng)度應(yīng)不小于20mm,不大于30mm,推薦樣品長(zhǎng)度為25mm。樣品長(zhǎng)度方向的橫截面可以是圓形、矩形或正方形，且應(yīng)是等截面，截面面積可在10mm2~100mm2之間，推薦直徑(或外接圓直徑)為6mm。樣品兩端面應(yīng)平行且與軸線垂直，平行度與垂直度應(yīng)小于或等于0.02。推薦樣品尺寸如圖1所示。2圖1推薦樣品尺寸示意圖4.3樣品貯存樣品在測(cè)試前應(yīng)在干燥器中放置不小于24h。4.4樣品數(shù)量每組樣品數(shù)量應(yīng)不少于3個(gè)。5測(cè)試裝置及測(cè)試程序5.1測(cè)試裝置5.1.1石英示差組件石英示差組件要求如下：a)石英示差組件主要由高純度熔融石英標(biāo)樣和推桿組成。b)石英示差組件應(yīng)符合JC/T2250的規(guī)定。5.1.2長(zhǎng)度變化量測(cè)量裝置長(zhǎng)度變化量測(cè)量裝置要求如下：a)長(zhǎng)度變化量測(cè)量范圍為0mm～2.5mm,分辨力應(yīng)不低于10-6mm;b)使用恒溫水浴保持長(zhǎng)度變化量測(cè)量裝置溫度穩(wěn)定，溫度變化不大于±0.5℃。5.1.3升降溫裝置升降溫裝置要求如下：a)無(wú)論采用何種升溫或降溫方式，都應(yīng)對(duì)溫度進(jìn)行控制；b)無(wú)論是升溫裝置還是降溫裝置，都應(yīng)具有大于試樣長(zhǎng)度的均溫區(qū)，均溫區(qū)內(nèi)最大的溫度差不應(yīng)c)樣品升降溫速率為5℃/min。熱電偶測(cè)溫精度為±0.2℃。3GB/T41739—20225.1.5控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)應(yīng)能設(shè)置試驗(yàn)過(guò)程中的不同溫度程序并能進(jìn)行自動(dòng)控制?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)能對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的保護(hù)氣流量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。當(dāng)不能滿足測(cè)試系統(tǒng)的要求時(shí)，控制系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)斷電。5.1.6數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)應(yīng)能全過(guò)程連續(xù)自動(dòng)采集測(cè)試溫度和長(zhǎng)度變化量數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析計(jì)算、繪圖及修正。5.2裝置校正裝置要經(jīng)過(guò)校正，以后每半年復(fù)校一次。采用高純度熔融石英標(biāo)樣進(jìn)行裝置校正，裝置校正使用的試驗(yàn)條件和程序應(yīng)與檢測(cè)試樣時(shí)相同，例如：溫度歷程、環(huán)境氣氛等，所獲得的長(zhǎng)度變化量數(shù)據(jù)作為基線值，用于數(shù)據(jù)分析時(shí)修正實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5.3測(cè)試程序測(cè)試程序如下。a)開啟熱膨脹儀預(yù)熱，時(shí)間不小于24h。b)將樣品裝入石英示差組件內(nèi)，并與石英推桿處在同一軸線上，將熱電偶的接點(diǎn)靠近樣品中點(diǎn)處。c)關(guān)閉爐體系統(tǒng)，抽真空至爐體氣壓小于1000Pa,通入高純氦氣至大于0.1MPa,循環(huán)3次。d)開啟保護(hù)氣?？捎酶呒兒饣蚋呒兊?dú)?純度不小于99.999%)進(jìn)行保護(hù)，流量不小于e)設(shè)置試驗(yàn)過(guò)程中的溫度程序，啟動(dòng)位移傳感器控制程序自動(dòng)測(cè)量并采集數(shù)據(jù)。f)第一次循環(huán)前應(yīng)保溫，保溫溫度為20℃,保溫時(shí)間為20min。g)冷熱循環(huán)高溫階段保溫0min～10min,推薦保溫5min。h)每次循環(huán)后應(yīng)保溫，保溫溫度為20℃,保溫時(shí)間為20min。i)試驗(yàn)完畢，保存測(cè)試結(jié)果。6試驗(yàn)結(jié)果 采用“單次冷熱循環(huán)后樣品應(yīng)變量絕對(duì)值的平均值|△|”來(lái)表征材料的尺寸穩(wěn)定性，如公式(1)、公式(2)所示。同種材料測(cè)量不少于3個(gè)樣品，將最終結(jié)果取平均值。式中：|△;|——單次冷熱循環(huán)后，樣品應(yīng)變量絕對(duì)值，i=1,2,…,15;……………(2)冷熱循環(huán)前，樣品在20℃下測(cè)量的長(zhǎng)度，單位為毫米(mm);L;——第i次冷熱循環(huán)后，樣品在20℃下測(cè)量的長(zhǎng)度，單位為毫米(mm)。47試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告一般包括下述內(nèi)容：b)隨爐