(高清版)GB∕T 20671.5-2020 非金屬墊片材料分類體系及試驗(yàn)方法 第5部分：墊片材料蠕變松弛率試驗(yàn)方法

ICS23.100.60GB/T20671.5—2020代替GB/T20671.5—2006非金屬墊片材料分類體系及試驗(yàn)方法第5部分：墊片材料蠕變松弛率試驗(yàn)方法國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T20671.5—2020GB/T20671《非金屬墊片材料分類體系及試驗(yàn)方法》分為11個部分：——第1部分：非金屬墊片材料分類體系；—-—第2部分：墊片材料壓縮率回彈率試驗(yàn)方法；——第3部分：墊片材料耐液性試驗(yàn)方法；——第4部分：墊片材料密封性試驗(yàn)方法；——第6部分：墊片材料與金屬表面黏附性試驗(yàn)方法；——第8部分：非金屬墊片材料柔軟性試驗(yàn)方法；——第9部分：軟木墊片材料膠結(jié)物耐久性試驗(yàn)方法；—-—第10部分：墊片材料導(dǎo)熱系數(shù)測定方法；——第11部分：合成聚合材料抗霉性測定方法。本部分為GB/T20671的第5部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T20671.5—2006《非金屬墊片材料分類體系及試驗(yàn)方法第5部分：墊片材料蠕變松弛率試驗(yàn)方法》。與GB/T20671.5—2006相比，除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：———增加了本部分適用范圍(見第1章);的安全問題。本部分的使用者有責(zé)任考慮安全和健康問題，并在使用前確定規(guī)章限制的應(yīng)用范圍”(見第1章，2006年版的第1章);——修改了規(guī)范性引用文件(見第2章);——刪除了意義和用途(見2006年版的第4章);——增加了試驗(yàn)方法B中千分表組件(見4.2.2);——增加了蠕變松弛率計(jì)算公式中參數(shù)的解釋[見式(1)];——修改“精密度和偏倚”為“精密度”(見第7章，2006年版的第10章);——刪除了關(guān)鍵詞(見2006年版的第11章);蠕變松弛率測定儀螺栓的標(biāo)定程序”中設(shè)備的平墊圈的要求(見A.2.3);蠕變松弛率測定儀螺栓的標(biāo)定程序”中的程序(見A.3.1,A.3.2,A.3.3,2006年版的A.3.1);——增加了“試驗(yàn)方法B蠕變松弛率測定儀螺栓的標(biāo)定程序”中的程序(見A.3.5,A.3.6);蠕變松弛率測定儀螺栓的標(biāo)定程序”中對螺栓校準(zhǔn)的結(jié)果說明(見A.4);——刪除了“ASTMB637UNSN07718試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理結(jié)果”(見2006年版的附錄B)。本部分由中國建筑材料聯(lián)合會提出。本部分由全國非金屬礦產(chǎn)品及制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC406)歸口。本部分起草單位：杭州宗興科技有限公司、咸陽非金屬礦研究設(shè)計(jì)院有限公司、國家非金屬礦制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、上海索拓密封材料有限公司、河北亨達(dá)密封材料有限公司、咸陽海龍密封復(fù)合材料有限公司、佛山市順德區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)與編碼所、無錫市祥健四氟制品有限公司。ⅡGB/T20671.5—2020本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T20671.5—20061GB/T20671.5—2020非金屬墊片材料分類體系及試驗(yàn)方法第5部分：墊片材料蠕變松弛率試驗(yàn)方法1范圍GB/T20671的本部分規(guī)定了非金屬墊片材料蠕變松弛率測定的原理、儀器設(shè)備、樣品、試驗(yàn)步驟、精密度及試驗(yàn)報(bào)告。本部分適用于GB/T20671.1規(guī)定的1型、5型和7型材料的蠕變松弛率的測定。其他型號的材料亦可參照采用。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T20671.1非金屬墊片材料分類體系及試驗(yàn)方法第1部分：非金屬墊片材料分類體系3原理3.1試驗(yàn)方法A一般在室溫下進(jìn)行，應(yīng)力由螺栓上標(biāo)定過的應(yīng)變計(jì)來測定，樣品放置在兩個平圓板之間受壓，壓力由緊扣圓板的螺栓和螺母提供。在試驗(yàn)中，從加載開始到試驗(yàn)結(jié)束，每隔一段時間讀取一次應(yīng)變顯示器上的讀數(shù)。應(yīng)變顯示器上的讀數(shù)被換算成初始應(yīng)力的百分?jǐn)?shù)，然后繪出百分?jǐn)?shù)與時間(以小時為單位)對數(shù)的關(guān)系曲線。在全部試驗(yàn)時間范圍內(nèi)，任何給定的時間的初始應(yīng)力損失或松弛的百分率能夠從曲線上查出。3.2試驗(yàn)方法B在室溫或高溫下進(jìn)行，應(yīng)力通過用千分表測量標(biāo)定過的螺栓的長度變化來確定，樣品放置在兩個平圓板之間受壓，壓力由緊扣圓板的螺栓和螺母提供。在試驗(yàn)開始和試驗(yàn)結(jié)束時，分別測量螺栓的長度，計(jì)算出蠕變松弛率。4儀器設(shè)備4.1試驗(yàn)方法A4.1.3松弛率測定儀：包括兩塊平圓板(上、下各一塊)、一根裝有應(yīng)變計(jì)的螺栓、一個螺母和一個推力軸承。如圖1所示。4.1.4應(yīng)變計(jì)：應(yīng)變靈敏度系數(shù)(2.0±0.1)%的120Ω電阻。應(yīng)變計(jì)用來指示拉伸應(yīng)變，應(yīng)放置在抵消扭矩、溫度、彎曲影響的適當(dāng)位置。應(yīng)變計(jì)裝在螺栓的小直徑上，距螺栓頂部約50.8mm。裝有應(yīng)變計(jì)的螺栓應(yīng)標(biāo)定。2GB/T20671.5—2020說明： 上平圓板；8——接應(yīng)變顯示器；5——下平圓板；4.2試驗(yàn)方法B4.2.1松弛率測定儀：松弛率測定儀應(yīng)滿足試驗(yàn)溫度標(biāo)定程序(見附錄A)的需要。松弛率測定儀包括他合金(參見附錄B),如圖2所示。4.2.2千分表組件：由連接套筒、頂針、緊固螺釘和千分表組成，如圖2所示。千分表精度不大于0.0025mm。5.1試驗(yàn)方法A5.2試驗(yàn)方法B樣品。5.2.3對于4型2類材料，樣品應(yīng)為152.40mm的一個長條。3GB/T20671.5—2020A一A9——精度為0.0025mm的指針千分表；樣品的公稱厚度應(yīng)為0.8mm。其他厚度由供需雙方協(xié)商確定。對于4型材料，公稱厚度應(yīng)不大于按照GB/T20671.1調(diào)節(jié)切割好的樣品。6試驗(yàn)步驟6.1試驗(yàn)方法A6.1.1清潔平圓板和樣品的表面，不能沾有蠟、脫模劑和油(用異辛烷或其他合適的溶劑擦拭)。潤滑6.1.2使用13.8MPa±0.3M6.1.4拆開松弛率測定儀，把樣品放入兩塊平圓板之間。樣品的內(nèi)直徑與平圓板的內(nèi)直徑應(yīng)盡可能同6.1.5連接并平衡應(yīng)變顯示器。記錄讀數(shù)。然后將應(yīng)變顯示器的讀數(shù)調(diào)整到規(guī)定的初始應(yīng)力。4GB/T20671.5—20206.1.7從達(dá)到規(guī)定的“初始應(yīng)力”開始計(jì)時。依次10s、1min、6min、30min、1h、5h、24h等讀取應(yīng)變顯示器上的讀數(shù)，直到試驗(yàn)結(jié)束(試驗(yàn)完后檢查應(yīng)變顯示器的零點(diǎn))。6.1.8將在6.1.7獲取的應(yīng)變顯示器的讀數(shù)轉(zhuǎn)化為“初始應(yīng)力”的百分?jǐn)?shù)。在半對數(shù)坐標(biāo)紙上繪出百分?jǐn)?shù)和時間(以小時為單位)對數(shù)的關(guān)系曲線。6.2試驗(yàn)方法B6.2.1清潔平圓板和樣品的表面。用石墨和二硫化鉬等潤滑劑輕輕潤滑螺栓螺紋和墊圈6.2.2按照圖2所示，把四個矩形樣品放入兩塊平圓板之間，確保樣品之間及距平圓板邊緣的距離不小于2mm。如果用環(huán)形樣品，樣品的內(nèi)直徑與平圓板的內(nèi)直徑應(yīng)盡可能同圓心。如果是4型2類樣品，在平圓板間的樣品應(yīng)以螺栓孔為中心，確保兩個尾端交疊至少6.35mm。6.2.3放好墊圈，用手?jǐn)Q緊螺母。6.2.4擰上千分表組件，用手?jǐn)Q緊。把千分表讀數(shù)調(diào)到零刻度。6.2.5用扳手?jǐn)Q緊螺母，直至達(dá)到規(guī)定的千分表讀數(shù)，記錄讀數(shù)(D?)。施加壓力，并在3s內(nèi)達(dá)到最大載荷。當(dāng)壓力為26.7kN時，螺栓伸長量通常是0.1222mm～0.1270mm(標(biāo)定程序見附錄A)。卸去千分表組件。注：當(dāng)試驗(yàn)材料的厚度大于0.8mm時，擰緊螺母的時間最長可延長至5s,以滿足施加試驗(yàn)載荷的需要。6.2.6將夾有樣品的測定儀放入100℃±2℃的熱風(fēng)循環(huán)烘箱中，保持22h。如果另有規(guī)定，對于材質(zhì)為鉻鉬鐵素體鋼的松弛率測定儀，最高試驗(yàn)溫度不應(yīng)超過204.4℃;對于鎳基高溫合金鋼的松弛率測定儀，最高試驗(yàn)溫度不應(yīng)超過482.2℃。6.2.7從烘箱中取出夾有樣品的測定儀，冷卻到室溫。6.2.8重新安上千分表組件，用手?jǐn)Q緊。把千分表讀數(shù)調(diào)到零刻度。松開螺母(不要擾動千分表組件),記錄千分表讀數(shù)(D?)。6.2.9按式(1)計(jì)算蠕變松弛率：……(1)式中：C,-——蠕變松弛率，%表示；D?——施加預(yù)定壓力后千分表的讀數(shù)，單位為毫米(mm);D?——松開螺母后千分表的讀數(shù)，單位為毫米(mm);取三次平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為報(bào)告值。7精密度7.1七個實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)了以下五種墊片材料(GB/T20671.1的分類代碼)的蠕變松弛率：1型1類；1型2類；5型1類；7型1類；7型2類。所有的實(shí)驗(yàn)室都用試驗(yàn)方法B、1型材料的調(diào)節(jié)程序。矩形樣品沿著材料的壓延方向裁取。試驗(yàn)按照本部分試驗(yàn)方法B進(jìn)行，20.68MPa的初始應(yīng)力施加在1290mm2樣品面積上，總壓力為26.7kN。試驗(yàn)在100℃下進(jìn)行了22h。用鉻鉬鐵素體合金鋼材質(zhì)的松弛率測定儀，對每種材料進(jìn)行了三個平行樣試驗(yàn)。7.2鉻鉬鐵素體合金鋼材質(zhì)的松弛率測定儀的精密度結(jié)果在表1給出。5GB/T20671.5—2020表1墊片材料蠕變松弛率試驗(yàn)的精密度(用變異系數(shù)法表示)材料的型號和類別GB/T20671.1蠕變松弛率/%重復(fù)性再現(xiàn)性范圍平均值SCV/%LSD/%SCV/%LSD/%26.527.2～33.72.5223.14.0～8.92.0190.122.721.861.520.7～28.526.00.974.2注1:式中：CV——變異系數(shù)；S——標(biāo)準(zhǔn)偏差。LSD表示在95%的置信度水平上，兩次獨(dú)立的試驗(yàn)結(jié)果之間的顯著性差異最小值(2√2CV)。注2:環(huán)形樣品代替矩形樣品能夠用在1型2類、5型1類、7型1類和7型2類。由于試驗(yàn)結(jié)果有統(tǒng)計(jì)上的顯著差異，1型1類不能用環(huán)形樣品代替矩形樣品。8試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)被測材料的牌號和標(biāo)記；b)試驗(yàn)溫度；e)每個樣品的應(yīng)力損失百分率；f)記錄的所有試驗(yàn)結(jié)果的平均值。6GB/T20671.5—2020(規(guī)范性附錄)試驗(yàn)方法B蠕變松弛率測定儀螺栓的標(biāo)定程序A.1目的A.1.2標(biāo)定預(yù)處理后的螺栓，應(yīng)在使用后定期標(biāo)定。若使用溫度超過205℃,標(biāo)定周期則應(yīng)比低溫使用時更短。A.1.3螺栓確保能正常使用。A.2設(shè)備A.2.1松弛率測定儀：按照4.2.1,稍做改進(jìn)，使每個平圓板能插進(jìn)一對鋼制定位銷。A.2.3平墊圈：尺寸為177.8mm～406.4mm,材料為碳素鋼，硬度為38HRC～45HRC。A.2.4拉力試驗(yàn)機(jī)：能夠提供和記錄26.7kN載荷的能力。最大允許系統(tǒng)誤差為所施加載荷的0.5%。A.2.5螺栓標(biāo)定裝置機(jī)構(gòu)：把松弛率測定儀和拉力試驗(yàn)機(jī)相連接的機(jī)構(gòu)。見圖A.1。A.3程序A.3.1如果被標(biāo)定的螺栓是新的，則按下述步驟進(jìn)行預(yù)處理。在不放墊片的情況下，安裝好松弛率測A.3.2取下千分表組件，且不可松開螺栓和螺母，然后把該測定儀放入循環(huán)熱風(fēng)烘箱中，烘箱溫度應(yīng)預(yù)先調(diào)至超過最高試驗(yàn)溫度10℃。保持22h后，從烘箱中取出該測定儀，冷卻到室溫。A.3.3將千分表組件安裝到松弛率測定儀上，卸掉螺栓的載荷，測量位移值，精確到0.0013mm。記A.3.4重復(fù)上述操作循環(huán)，直至一次循環(huán)和下一次循環(huán)的原始位移值和終點(diǎn)位移值的差值在3%或更小且沒有顯示進(jìn)一步減小的趨向。注：一般螺栓的預(yù)處理有七次或七次以下的上述操作循環(huán)就足夠了。A.3.5拆卸松弛率測定儀，用平墊圈代替墊片，用手?jǐn)Q緊螺母。A.3.6安裝松弛率測定儀組件、千分表組件和螺栓校準(zhǔn)裝置，如圖A.1。將整體安裝到拉力試驗(yàn)機(jī)上。調(diào)整間距，不應(yīng)使拉伸載荷施加到測定儀的螺栓上。將千分表調(diào)到零刻度。A.3.7施加拉伸力，直到載荷達(dá)到4.45kN。保持這個載荷，記錄千分表指示的螺栓伸長量，估讀精確到0.0013mm。繼續(xù)向螺栓加載壓力，從4.45kN加載到26.7kN,且每增加4.45kN,記錄螺栓的伸A.3.8卸去測定儀螺栓上的拉力載荷，觀察千分表的讀數(shù)。如果千分表沒有回到零刻度(±0.0025mm范圍內(nèi)),則應(yīng)剔除這組數(shù)據(jù)。重新此循環(huán)，如果3次循環(huán)后，千分表讀數(shù)沒有回到零刻度，則螺栓應(yīng)作廢。7GB/T20671.5—20201—