GB/T 21944.1-2022 碳化硅特种制品 反应烧结碳化硅窑具 第1部分：方梁

　　ICS 25 . 100 . 70 CCS J 43

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 21944 . 1—2022代替 GB/T 21944 . 1—2008

　　碳化硅特种制品 反应烧结碳化硅窑具

　　第 1 部分：方梁

　　Specialproductsofsiliconcarbide—

　　kilnfurnitureofreactionbondedsiliconcarbide—part1：Beams

　　2022-03-09 发布 2022-10-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　本文件是 GB/T 21944《碳化硅特种制品 反应烧结碳化硅窑具》的第 1 部分。 GB/T 21944 已经发布了以下部分：

　　— 第 1 部分：方梁;

　　— 第 2 部分：异形梁;

　　— 第 3 部分：辊棒;

　　— 第 4 部分：烧嘴套。

　　本文件代替 GB/T 21944 . 1—2008《碳化硅特种制品 反应烧结碳化硅窑具 第 1 部分：方梁》，与GB/T 21944 . 1—2008 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　a) 更改了规范性引用文件(见第 2 章，2008 年版的第 2 章);

　　b ) 更改了产品代号、形状示意图和尺寸标记(见 4 . 1 , 2008 年版的 3 . 1) ;

　　c) 增加了壁厚的尺寸范围(见表 1) ;

　　d) 更改了产品标记(见 4 . 2 , 2008 年版的 3 . 2) ;

　　e) 更改了化学成分的要求(见表 2 , 2008 年版的表 2) ;

　　f) 增加了对裂纹的要求(见 5 . 3 . 2) ;

　　g) 更改了直线度公差的要求(见 5 . 5 , 2008 年版的 4 . 4) ;

　　h) 更改了安全载荷的要求(见 5 . 6 , 2008 年版的 4 . 8) ;

　　i ) 更改了化学成分的检测方法(见 6 . 1 , 2008 年版的 5 . 1) ;

　　j) 更改了物理性能中体积密度、显气孔率的检测方法(见 6 . 2 . 1 , 2008 年版的 5 . 2 . 1) ;

　　k) 更改了外观中表面凹坑及边角缺陷的检测方法(见 6 . 3 . 1 , 2008 年版的 5 . 5、5 . 6) ;

　　l ) 更改了尺寸偏差的检测方法(见 6 . 4 , 2008 年版的 5 . 3) ;

　　m ) 更改了安全载荷试验中的载荷加载方式和刀口的要求(见图 A. 1、图 A. 2 , 2008 年版的图 A. 1 、图 A. 2) 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国机械工业联合会提出。

　　本文件由全国磨料磨具标准化技术委员会(SAC/TC 139)归口 。

　　本文件起草单位：山东金鸿新材料股份有限公司、潍坊致达特种陶瓷有限公司、潍坊华美精细技术陶瓷股份有限公司。

　　本文件主要起草人：王汝江、张怀顺、李明新、王明峰、刘同文、石威、孙俊艳。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

　　— 2008 年首次发布为 GB/T 21944 . 1—2008 ;

　　— 本次为第一次修订。

　　Ⅰ

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　引 言

　　反应烧结碳化硅窑具目前因用途和应用领域的不同主要分为方梁、异形梁、辊棒和烧嘴套四类产品，这四类产品在分类、性能和技术要求上存在较大差异。 为科学、合理地对反应烧结碳化硅窑具的技术内容进行规范，并协调一致，GB/T 21944《碳化硅特种制品 反应烧结碳化硅窑具》拟由四个部分构成。

　　— 第 1 部分：方梁。 目的在于确立方梁这类反应烧结碳化硅窑具的技术规范。

　　— 第 2 部分：异形梁。 目的在于确立异形梁这类反应烧结碳化硅窑具的技术规范。

　　— 第 3 部分：辊棒。 目的在于确立辊棒这类反应烧结碳化硅窑具的技术规范。

　　— 第 4 部分：烧嘴套。 目的在于确立烧嘴套这类反应烧结碳化硅窑具的技术规范。

　　Ⅱ

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　碳化硅特种制品 反应烧结碳化硅窑具

　　第 1 部分：方梁

　　1 范围

　　本文件规定了反应烧结碳化硅方梁的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和储存。

　　本文件适用于使用温度不高于 1 350 ℃的反应烧结碳化硅方梁。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T

　　6569

　　精细陶瓷弯曲强度试验方法

　　GB/T

　　10325

　　定形耐火制品验收抽样检验规则

　　GB/T

　　14390

　　精细陶瓷高温弯曲强度试验方法

　　GB/T

　　16546

　　定形耐火材料包装、标志、运输、储存和质量证明书的一般规定

　　GB/T

　　16555

　　含碳、碳化硅、氮化物耐火材料化学分析方法

　　GB/T

　　25995

　　精细陶瓷密度和显气孔率试验方法

　　3 术语和定义

　　本文件没有需要界定的术语和定义。

　　4 产品分类

　　4 . 1 代号、形状及尺寸

　　反应烧结碳化硅方梁代号为 RBSiC-B,其形状和基本尺寸分别见图 1 和表 1 。

　　图 1 形状示意图

　　1

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　表 1 基本尺寸

　　单位为毫米

　　宽度

　　b

　　高度

　　h

　　长度

　　l

　　壁厚

　　δ

　　20

　　20

　　800~1 600

　　4、5

　　30

　　25

　　25

　　30

　　30

　　800~2 200

　　5、6

　　40

　　50

　　40

　　40

　　800~3 600

　　5、6、7

　　50

　　60

　　50

　　50

　　800~3 800

　　60

　　70

　　60

　　60

　　1 000~4 000

　　6、7、8、9、10

　　70

　　80

　　90

　　70

　　70

　　80

　　90

　　允许存在工艺圆角。

　　特殊规格由供需双方协商。

　　4 . 2 产品标记

　　产品标记顺序为：产品代号-b×h×l×δ

　　示例：宽度 30 mm、高度 50 mm、长度 2 000 mm、壁厚 5 mm 的反应烧结碳化硅方梁，标记为：RBSiC-B-30 × 50 ×

　　2 000 × 5 。

　　5 技术要求

　　5 . 1 化学成分

　　化学成分应符合表 2 的规定。

　　表 2 化学成分

　　项 目

　　SiC

　　Si

　　指标(质量分数)/%

　　≥82 . 0

　　≤18 . 0

　　2

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　5 . 2 物理性能

　　物理性能应符合表 3 的规定。

　　表 3 物理性能

　　项 目

　　体积密度

　　g/cm3

　　显气孔率 %

　　室温弯曲强度MPa

　　高温(1 200 ℃)弯曲强度

　　MPa

　　指标

　　≥3 . 0

　　≤0 . 3

　　≥220

　　≥280

　　5 . 3 外观

　　5 . 3 . 1 边角缺陷和表面凹坑大小应符合表 4 和表 5 的规定，数量总计不应超过 5 处(长度或最大直径小于 2 . 0 mm、深度小于 0 . 5 mm 的忽略不计)。

　　表 4 边角缺陷

　　单位为毫米

　　部位

　　允许值

　　长度(任意方向)

　　深度

　　距端部 100 mm 内

　　≤8 . 0

　　≤2 . 0

　　其余部位

　　≤5 . 0

　　≤1 . 5

　　表 5 表面凹坑

　　单位为毫米

　　部位

　　允许值

　　最大直径

　　深度

　　距端部 100 mm 内

　　≤5 . 0

　　≤ δ

　　其余部位

　　≤3 . 0

　　5 . 3 . 2 不应有裂纹。

　　5 . 4 基本尺寸极限偏差

　　基本尺寸极限偏差应符合表 6 的规定。

　　表 6 基本尺寸极限偏差

　　单位为毫米

　　基本尺寸

　　b

　　h

　　l

　　δ

　　极限偏差

　　+2

　　- 1

　　+2

　　- 1

　　± 3

　　+1 . 0

　　-0 . 5

　　5 . 5 形位公差

　　工作面直线度公差为长度的 0 . 12%,非工作面直线度公差为长度的 0 . 2%。

　　3

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　5 . 6 安全载荷

　　安全载荷应不低于按附录 A计算的值。 其中安全许用应力[σ]为室温弯曲强度的 1/5。

　　6 试验方法

　　6 . 1 化学成分

　　化学成分按 GB/T 16555 的规定进行检测。

　　6 . 2 物理性能

　　6 . 2 . 1 体积密度、显气孔率按 GB/T 25995 的规定进行检测。

　　6 . 2 . 2 室温弯曲强度按 GB/T 6569 的规定进行检测。

　　6 . 2 . 3 高温弯曲强度按 GB/T 14390 的规定进行检测。

　　6 . 3 外观

　　6 . 3 . 1 边角缺陷、表面凹坑用游标卡尺配合深度尺进行检测。

　　6 . 3 . 2 裂纹：目测 。

　　6 . 4 尺寸偏差

　　用游标卡尺和钢直尺或钢卷尺进行检测。

　　6 . 5 形位公差

　　将方梁置于检测平台(精度为 0 . 05%,长度应长于被测产品长度)上，用塞尺测量两者之间的最大间隙。

　　6 . 6 安全载荷

　　按附录 A 的规定进行检测。

　　7 检验规则

　　7 . 1 出厂检验

　　出厂检验按 5 . 3~5 . 6 的规定逐件检验。

　　7 . 2 型式检验

　　7 . 2 . 1 有下列情况之一者，应进行型式检验：

　　a) 产品试制定型或老产品转厂生产;

　　b ) 正式生产后，如工艺有较大变动、原材料变更，可能影响产品性能时;

　　c) 正式生产时，每年一次;

　　d) 停产超过六个月后，恢复生产;

　　e) 产品使用中发生明显质量问题;

　　f) 质量监督机构提出要求。

　　7 . 2 . 2 型式检验项目为 5 . 1 、5 . 2 。

　　4

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　7 . 2 . 3 检验批的确定：一炉或一个生产批产品为一检验批。

　　7 . 2 . 4 抽样及判定：按 GB/T 10325 的规定。

　　8 包装、标志、运输和储存

　　产品的包装、标志、运输和储存按 GB/T 16546 的规定。

　　5

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　附 录 A

　　(规范性)

　　方梁安全载荷试验方法

　　A.1 安全载荷

　　安全载荷包括集中力和均布力。

　　A.2 试验

　　A.2 . 1 方梁安全载荷按图 A. 1 和图 A. 2 所示进行试验。

　　标引序号说明：

　　1 — 支撑刀口;

　　2 — 加载刀口;

　　3 — 载荷。

　　图 A.1 方梁安全载荷加载示意图(集中力)

　　标引序号说明：

　　1 — 支撑刀口;

　　2 — 加载刀口;

　　3 — 载荷。

　　图 A.2 方梁安全载荷加载示意图(均布力)

　　6

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　A.2 . 2 加载装置应能以恒定速率由上向下或由下向上均匀加荷。

　　A.2 . 3 刀 口厚度为 10 mm,刀口材料应保证在加载过程中不变形。

　　A.2 . 4 各刀口中心线应相互平行，且与方梁中心线相互垂直。

　　A.2 . 5 刀 口长度应长于方梁被测面宽度，支撑刀口与方梁端面距离应小于 100 mm。

　　A.2 . 6 允许在刀口与方梁间加垫厚度不大于 5 mm 的弹性材料垫片。

　　A.2 . 7 安全载荷试验依方梁各面逐面进行。

　　A.3 方梁截面尺寸标记

　　方梁截面尺寸标记见图 A. 3 。

　　a)正方形截面 b)矩形截面

　　图 A.3 方梁截面尺寸标记

　　A.4 计算

　　A.4 . 1 集中力

　　A.4 . 1 . 1 正方形截面

　　正方形截面方梁安全载荷集中力的计算见式(A. 1) :

　　P …………………………( A.1 )

　　式中：

　　Pf — 正方形截面方梁安全载荷集中力，单位为牛(N) ;

　　b —截面宽度(外)，单位为毫米(mm) ;

　　b1 —截面宽度( 内)，单位为毫米(mm) ;

　　[σ] —安全许用应力，单位为兆帕(MPa) ;

　　l —方梁长度，单位为毫米(mm) 。

　　A.4 . 1 . 2 矩形截面

　　矩形截面方梁立面和横面安全载荷集中力的计算分别见式(A. 2)和式(A. 3) :

　　Pl = …………………………( A.2 )

　　Pw = …………………………( A.3 )

　　GB/T 21944 . 1—2022

　　式中：

　　Pl — 矩形截面方梁立面安全载荷集中力，单位为牛(N) ; h —截面高度(外)，单位为毫米(mm) ;

　　h1 —截面高度( 内)，单位为毫米(mm) ;

　　Pw — 矩形截面方梁横面安全载荷集中力，单位为牛( N ) 。

　　A.4 . 2 均布力

　　均布力计算数值为集中力数值的 2 倍 。