烧结金属材料和硬质合金弹性模量测定编制说明.docx
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1、国家标准烧结金属材料和硬质合金弹性模量的测定编制说明(审定稿)样品名称弥散强化铜合金数量2根检测单位中南大学自贡硬质合金有限责任 公司北京钢研高纳科技股份 有限公司广东省科学工业分析 检测中心检测设备DCY-2动态弹性模量测 定仪dtm-n动态法弹性模量 测定仪GYDG-001激光模量测量 仪Zwick/Roell Z250 微机电子万能试验机样品 编号样品 名称试样尺寸质量 g密度 g/cm3测量数据长mm宽mm高mm直径mm中南大学自贡硬 质合金 有限责 任公司北京钢研 高纳科技 股份有限 公司广东省科 学工业分 析检测中 心3-圆棒弥散 强化 铜合 金119. 50/5.9729. 45
2、8. 74116. 1114. 7113. 1115.04-圆棒120. 00/6. 0530. 358. 74116.0115.3116.9116.0备注1、3号和4号试样为同材质同批号样品;2、每一个样品测量三次取平均值得到检测结果。3号和4号试样均弥散强化铜合金材料,根据表2数据分析,由中南大学和自贡硬质 合金有限责任公司采用超声共振法测试相对误差1%,说明该测试方法实验室间再现性 较好,具有可比性。北京钢研高纳科技股份有限公司采用激光法弹性模量测试仪测试, 广东省科学工业分析检测中心采用力学实验机进行拉伸弹性模量测试,四家单位的测试 相对误差2%,说明弥散强化铜合金制品动态法与静态法弹
3、性模量测试都适合使用,一 致性较好,具有可比性。样品名称铁基合金数量4根检测单位中南大学北京钢研高纳科技股份有限公司株洲硬质合金集团有限公司检测设备弹性模量测定仪GYDG-001激光模量测量仪RFDA23共振频率和阻尼系统样品 编号样品 名称试样尺寸质量 g密度 g/cm3测量数据长mm宽mm高mm直径mm中南大学北京钢研高 纳科技股份 有限公司株洲硬质合金 集团有限公司5-矩形铁基 合金59. 858. 026. 04/19. 166. 58118.3118.0115.06-矩形60. 008. 006. 04/19. 206. 58118.2119.0116.07-圆棒铁基 合金60. 1
4、0/6. 0011.2476. 58117.0117.0114.08-圆棒60. 30/5.9010.9126. 58117.2117.0115.0备注1、5号-8号试样为同材质同批号样品,分别制备成矩形和圆棒。2、每一个样品测量三次取平均值得到检测结果。5号-8号试样均为铁基合金材料,根据表3数据分析,中南大学使用超声共振法测试,北京钢研高纳科技股份有限公司使用激光模量仪测试,株洲硬质合金集团有限公司使用脉冲振动法测试,三家单位均使不同的动态法进行弹性模量测试,其测试相对误差2猊说明超声共振法测试数据可靠,与其他动态法弹性模量测试亦具有可比性。样品名称硬质合金数量4根检测单位中南大学自贡硬质
5、合金有限责任 公司北京钢研高纳科技股份 有限公司广东省科学工业分析检 测中心检测设备DCY-2动态弹性模量 测定仪DTM-II动态法弹性模量 测定仪GYDG-001激光模量测 量仪Zwick/Roell Z250 微机电子万能试验机样品 编号样品 名称试样尺寸质量 g密度 g/cm3测量数据长mm宽mm高mm直径 mm中南大学自贡硬 质合金 有限责 任公司北京钢研 高纳科技 股份有限 公司广东省科 学工业分 析检测中 心9-矩形硬质 合金199. 008. 086. 06/136. 8314. 03556. 3543.6/665.010-矩 形200. 508. 086. 06/139. 17
6、14. 03568.6548.6/709.011-圆棒硬质 合金168. 00/6. 0066. 97814. 03540. 2547.6540.2562.012-圆 棒168. 00/6. 0066. 8014. 03551. 3539.7541.3569.0备注1、9号-12号试样为YG8硬质合金同材质样品; 2、每一个样品测量三次取平均值得到检测结果。9号-12号试样均为YG8硬质合金材料,根据表4数据分析,由中南大学和自贡硬质 合金有限责任公司采用超声共振法测试相对误差均在2%,说明该测试方法实验室间再 现性好;其中9号和10号试样中南大学和自贡硬质合金有限责任公司与广东省科学工 业分
7、析检测中心数据相比较,相对误差在19%,且两个样品测试偏差较大。广东省科学 工业分析检测中心采用静态拉伸法测量弹性模量,根据数据表明该材质形状试样不适合 静态弹性模量测试。11号和12号试样北京钢研高纳科技股份有限公司采用激光模量测 定仪测量结果相对误差1%,说明超声波共振法与激光模量测定法亦具有可比性,该方 法适用性强。11号和12号试样四家单位相比较相对误差3%,说明硬质合金材质圆棒 形状动态法与静态法弹性模量测试都适合使用,一致性较好,具有可比性。表5各验证单位弹性模量数据统计表13试样号品称 样名试样尺寸质量 g密度 g/cnf测试结果GPa长度mm宽度 mm高度mm直径 mm中南大学
8、自贡硬质 合金有限 责任公司北京钢研高 纳科技股份 有限公司株洲硬质 合金集团 有限公司广东省科学 工业分析检 测中心备注1-矩形铝合金M0. 008. 046. 00/20. 192. 9976.872.5/71.02-矩形140. 508. 036. 02/20. 292.9975.072.2/70.03-圆棒弥散强化 铜合金119. 50/5. 9729.458. 74116. 1114.7113. 1/115.04-圆棒120. 00/6. 0530. 358. 74116.0115.3116.9/116.05-矩形铁基合金59. 858. 026. 04/19. 166. 58118
9、.3/118.0115.0/6-矩形60. 008. 006. 04/19. 206. 58118.2/119.0116.0/7-圆棒铁基合金60. 10/6. 0011.2476. 58117.0/117.0114.0/8-圆棒60. 30/5. 9010.9126. 58117.2/117.0115.0/9-矩形硬质合金199. 008. 086. 06/136. 8314. 03556. 3543.6/665.010-矩形200. 508. 086. 08/139. 1714. 03568.6548.6/709.011-圆棒硬质合金168. 00/6. 0066. 97814. 0354
10、0.2547.6540.2/562.012-圆棒168. 00/6. 0066. 8014. 03551.3539.7541.3/569.0根据表5统计结果表明,同材质样品,同一单位检测数值相对误差均在1%以内。 由于各单位使用的测量仪器生产厂家、型号、测试原理不同等因素存在,不同单位之间 测试数据1-12号试样相对误差3%,(除1号和2号试样广东省科学工业分析检测中 心使用静态法测试结果相对误差在19%),其他结果均在可接受范围内。故此方法对测 量弹性模量结果的判定具有指导意义,也证明本标准具有广泛的适用性和可操作性。三、标准水平采用国际标准及国外先进标准的程度,与国际标准及国外同类标准水平
11、的对比本标准是根据国内外标准变化、行业技术发展和各单位产品试验需求而修订,与原 标准相比,本标准部分技术指标进行了修改,适用范围更广,因此本标准达到国内先进 水平。3.1 与现有标准及制定中的标准协调配套情况本标准与现有标准及制定中的标准协调配套。3.2 涉及国内外专利及处置情况经查,本标准没有涉及国内外专利。四、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本标准与有关现行法律、法规和强制性国家标准具有一致性,无冲突之处。五、重大分歧意见的处理经过和依据无。六、标准作为强制性或推荐性国家(或行业)标准的建议本标准建议作为推荐性国家标准。七、贯彻标准的要求和措施建议本标准建议发布后6个月实施。八
12、、废止现行有关标准的建议 .无九、其他应予以说明的事项无。十、预期效果烧结金属材料和硬质合金弹性模量的测定国家标准的修订,使标准更加满足各单位的要求,将为科研、试验、生产、应用、贸易等方面提供最基本的技术标准依据, 在该标准的基础之上促使试验、产品与国际接轨,有利于我国粉末冶金行业制造工艺水 平的提升。烧结金属材料和硬质合金弹性模量的测定标准编制组2022年10月25日标准征求意见稿意见汇总处理表标准项目名称:烧结金属材料和硬质合金弹性模量的测定标准项目负责起草单位:中南大学承办人:曾洁序号标准章条号意见内容提出单位处理意见备注1.编制说明补充验证单位检测数据,完 成验证情况汇总粉末冶金标委会
13、采纳2.刖S按照GB/T 1.2-2020要求修 改粉末冶金标委会采纳3.1范围描述本文件规定的内容。粉末冶金标委会采纳4.1范围增加正文中需引用的标准, 并按标准号重新调整排列顺 序。粉末冶金标委会采纳5.3增加术语和定义的引用出 处。广州能源检测研究院采纳6.4“得出”改为“计算出”厦门厦鸨新能源材料股 份有限公司采纳7.5.2“至少”改为“应不小于”广东邦普循环科技有限 公司采纳8.5.2图片中数据保留到小数点后 一位。西安欧中材料科技有限 公司采纳9.5.3“应至少”改为“应除去不 少于天津国安盟固利新材料 科技股份有限公司采纳10.5.3“在”改为“应小于”北京当升材料科技股份 有限
14、公司采纳11.5.5“试样没有表面裂纹和其他 结构缺陷,试验前必须进行 表面清洗”改为“试样表面 应清洗干净、无异物,无裂 纹和其他结构缺陷”西北有色金属研究院采纳12.5.5按照GB/T 1.2-2020修改试 样尺寸图。广西分析测试研究中心采纳13.7. 1修改为描述圆形试样和矩形 试样的测量方法。国合通用测试评价认证 股份公司采纳14.7.2修为为根据致密试样和非致 密试样选择不同的测试方 法。湖南万润新能源科技股 份有限公司采纳15.7.3增加“使用夹具”和“记为r”苏州中耀科技有限公采纳司16.7.3增加对实验步骤的描述。“直 到获得试样纵向振动的共振 频率值。”广西冶金产品质量检验
15、 站采纳17.8.2修改参照GB/T8179数值修约 规定。自贡硬质合金有限责任 公司采纳18.9增加e)试验日期”钢铁研究总院采纳19.无方大炭素新材料科技股 份有限公司20.无成都美奢锐新材料有限 公司21.无合肥国轩高科东西能源 有限公司22.无西安欧中材料科技有限 公司23.无宁波容百新能源科技股 份有限公司24.无崇义章源鸨业股份有限 公司25.无中石化江钻石油机械有 限公司26.无江苏当升材料科技有限 公司27.无矿冶科技集团有限公司28.无南昌硬质合金有限责任 公司29.无广东省科学院新材料所30.无洛阳金鹭硬质合金工具 有限公司31.无北大泰丰先行新能源科 技有限公司32.无深
16、圳市注成科技股份有 限公司说明:(1)发送“征求意见稿”的单位数:28个。(2)收到“征求意见稿”后,回函的单位数28个。(3)收到“征求意见稿”后,回函并有建立或意见的单位数:18个。(4)没有回函的单位数:0个。预审会意见按章条号顺序汇总到意见汇总处理表,国家标准烧结金属材料和硬质合金弹性模量的测定编制说明(审定稿)一、工作简况任务来源根据国家标准化管理委员会关于下达2021年推荐性国家标准计划(修订)的通 知(国标委发函2021) 19号)精神,由中南大学粉末冶金研究院负责编制国家标准 烧结金属材料和硬质合金弹性模量的测定,项目计划编号为:2021921-T-610o按 计划要求,本标准
17、应在2023年完成。1.1 项目概况弹性模量是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力,是反映材料抵抗 弹性变形能力的指标。弹性模量表征固体材料弹性性质的重要力学参数,从宏观角度来 说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度则是原子、离子或 分子之间键合强度的反映。弹性模量数值的大小与材料的结构、化学成分和加工制造方 法等因素有关,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料的刚度越大, 亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。弹性模量也是进行热应力计算、防热与隔 热层计算、选用机械构件材料的主要依据之一。因此,精确测量弹性模量对烧结金属材 料和硬质合金的理论研
18、究、生产都具有重要意义。弹性模量的测量是物理学的基本测量参数之一,属于力学的范畴。测量弹性模量 可分为静态法、动态法二类。静态法(包括拉伸法、扭转法和弯曲法)通常适用于在大 形变及常温下测量金属试样。静态法是在试样上施加一恒定的拉伸(或压缩)应力,测 定其弹性变形量;或在试样上施加一恒定的弯曲应力,测定其弹性弯曲挠度,根据应力 和应变计算弹性模量。静态法测量载荷大、加载速度慢并伴有弛豫过程,像耐火一类的 脆性材料,应变量很小,弹性模量很大,使用静态法测出准确的应变量比较困难。为了 测准应变量,往往需增大施加应力,虽然应力未超过试样的弹性比例极限,但由于它的 结构是多相组成,内部的不均一性,容易
19、引起应力集中,导致局部弹性疲劳或超过弹性 极限,甚至局部破坏,致使得到的结果有波动。静态法属于对试样具有破坏性质的一种 方法,不具有重复测试的机会。动态法(包括连续波法、脉冲波法、弯曲共振法和超声 纵向共振法)是指利用很小的外力使试样振动,通过测试试样的频率求得弹性模量,或 者通过测试声波在试样中的传播速度计算得出材料弹性模量。采用动态法,则施加于试 样上是作周期性变化的非常小的应力,也无需测量应变量,就消除了静态法存在的问题。 此时试样内产生的应力值仅有l*107N/mm2 (o. ooiMpa)左右,在应力-应变曲线上相当 于应力接近零时测定的弹性模量。而且测定后试样完整无损,在同一根试样
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