GB/T 7991.9-2014 搪玻璃层试验方法 第9部分：抗拉强度的测定

　　ICS 71. 120;25.220.50 G 94

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 7991.9—2014

　　搪玻璃层试验方法

　　第 9 部分 :抗拉强度的测定

　　Testmethod ofviterousandporcelain enamels—

　　Part9:Determination ofadhesion tensilestrength

　　2014-12-05发布 2015-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 7991.9—2014

　　前 言

　　GB/T 7991《搪玻璃层试验方法》分为 10个部分 :

　　— 第 1部分 :耐碱性溶液腐蚀性能的测定 ;

　　— 第 2部分 :耐沸腾酸及其蒸气腐蚀性能的测定 ;

　　— 第 3部分 :耐温差急变性 ;

　　— 第 4部分 :耐机械冲击 ;

　　— 第 5部分 :用电磁法测量厚度 ;

　　— 第 6部分 :高电压试验 ;

　　— 第 7部分 :平均线热膨胀系数的测定 ;

　　— 第 8部分 :抗划伤性能的测定 ;

　　— 第 9部分 :抗拉强度的测定 ;

　　— 第 10部分 :铅 、镉溶出量的测定 。

　　本部分为 GB/T 7991的第 9部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本部分由全国搪玻璃设备标准化技术委员会(SAC/TC72)归 口 。

　　本部分起草单位 : 无锡市钱桥化工机械有限公司 、北京华腾大搪设备有限公司 、广州特种承压设备检测研究院 、温州天富机械有限公司 、浙江永兴塑料有限公司 、化学工业非金属材料和设备质量监督检验中心 。

　　本部分主要起草人 :金生 、周科 、李茂东 、邵成国 、侯连迪 、桑临春 、笪菁 、张术宽 。

　　搪玻璃层试验方法

　　第 9 部分 :抗拉强度的测定

　　1 范围

　　GB/T 7991的本部分规定了搪玻璃层在室温(10 ℃ ~ 35 ℃)条件下的抗拉强度测定的装置 、试件 、试验步骤 、结果计算和试验报告 。

　　本部分适用于搪玻璃设备的搪玻璃层在室温(10 ℃ ~ 35 ℃)条件下抗拉强度的测定 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 228. 1 金属材料 拉伸试验 第 1部分 :室温试验方法

　　GB/T 7991. 5 搪玻璃层试验方法 第 5部分 :用电磁法测量厚度

　　GB/T 7991. 6 搪玻璃层试验方法 第 6部分 :高电压试验

　　GB/T 12160 单轴试验用引伸计的标定

　　GB/T 16825. 1 静力单轴试验机的检验 第 1部分 :拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校准GB 25025 搪玻璃设备技术条件

　　3 术语和定义及符号

　　下列术语和定义及符号适用于本文件 。

　　3. 1 拉应力 stress

　　由于力的作用 ,使试件单位面积受到的拉力 。

　　3.2 搪玻璃层抗拉强度 glasslininglayer fracturestrength

　　当搪玻璃层出现断裂时的拉应力 。

　　3.3 符号和说明

　　符号和相应的说明见表 1。

　　4 装置

　　4. 1 电子拉力试验机应符合 GB/T 16825. 1要求 ,准确度为 1 级或高于 1 级 。

　　4.2 引伸计准确度级别应符合 GB/T 12160的要求 。

　　4.3 直流电火花仪应符合 GB/T 7991. 6规定 。

　　4.4 搪玻璃层测厚仪测量范围为 0. 5 mm~ 2. 0 mm ,符合 GB/T 7991. 5 规定 。

　　GB/T 7991.9—2014

　　表 1 符号及说明

　　5 试件

　　5. 1 试样的数量

　　每组试样应不少于 5个试件 。

　　5.2 试件形状与尺寸

　　5.2. 1 一般要求

　　试件金属基体部分按照 GB/T 228. 1制作 ,k值选择 5. 65。试件的标距 L0 与横截面积 S0 有 L0 = kS01/2关系者称为比例试件 。

　　5.2.2 试件的机加工

　　试件的型式和尺寸应符合图 1 和表 2 的规定 ,试件的夹持端与试验段应圆弧过渡 ,过渡弧的半径尺寸应符合图 1 的规定 ,棱角倒钝 。

　　单位为毫米

　　图 1 搪玻璃层拉伸试件

　　5.3 试件基体金属化学成分和力学性能要求

　　试件基体金属的化学成分和力学性能应符合 GB 25025的要求 。

　　5.4 试件搪玻璃层的厚度和长度要求

　　试件搪玻璃层的厚度为 1. 1 mm±0. 1 mm , 可通过控制釉粉喷涂层的厚度及其均匀性实现搪玻璃层厚度的准确性和厚度的均匀性 。搪玻璃层的长度应略大于尺寸 Lc。

　　5.5 试件原始标距的标记

　　在试样上标记原始标距(L0 )时 ,不得损伤搪玻璃层 ,标记应清楚 ,且在试验过程中不易磨损掉 。

　　5.6 试件搪玻璃层厚度测量

　　在尺 寸 L0 范 围 内 测 量 5 个 点 , 计 算 平 均 值 作 为 搪 玻 璃 层 厚 度 的 计 算 值 。 检 测 方 法 符 合GB/T 7991. 5的要求 。

　　表 2 图 1 中的符号说明及取值

　　6 试验步骤

　　6. 1 将试件进行清洁处理 ,非搪玻璃面不得有氧化层 。

　　6.2 试件通过 10 kV直流高电压检测 ,检测方法符合 GB/T 7991. 6 的要求 。

　　6.3 测量试件搪玻璃层的厚度 。

　　6.4 按照 GB/T 228. 1 的规定进行拉伸试验 。试验时 ,试验机的拉伸速度要保持恒定 ,应力速率不得大于 2 MPa/s。

　　6.5 拉伸过程有不连续拉伸和连续拉伸两种方法 。

　　6.5. 1 不连续 拉 伸 分 为 (0~ 180) MPa、(180~ 210) MPa、(210~ 240) MPa、(240~ 270) MPa、(270~ 300) MPa、(300~ 330) MPa、(330~ 360) MPa共 7 个试验档进行 。试件拉伸每达到一档的最大应力值时应停止 ,然后 ,按下列要求对试件搪玻璃层的完好性进行检验 :

　　a) 用柔软的布料将试件的搪玻璃层表面擦拭干净 ;

　　b) 用 7 kV直流高电压对试件搪玻璃层进行检测 ,通过后 ;将 2000 目 (6. 5 μm) 的白色滑石粉末用静电喷枪喷涂到搪玻璃面(或用柔软的布料在搪玻璃层表面上擦拭白色滑石粉) ,用 10× 的放大镜观测搪玻璃层表面是否有白色细小微裂纹 。

　　耐电压试验合格 ,且搪玻璃层表面无白色细小微裂纹时 ,可继续进行下一档试验 ,直至出现搪玻璃

　　层用 7 kV直流高电压检测不通过或发现搪玻璃层表面出现白色细小微裂纹时试验结束 。 出现破坏现象时的前一试验档的最大值为搪玻璃层承受的最大拉力值 Fm 。

　　6.5.2 连续拉伸时 ,用扫描电子显微镜连续观察 ,发现搪玻璃层出现裂纹时立即记录拉力值 ,作为计算值 Fm 。

　　6.6 进行拉伸试验时 ,试件与检验员之间应设有防护装置 ,检验员观察试件时应佩戴防护镜 。

　　7 结果计算

　　7. 1 按照公式(1)计算搪玻璃层的抗拉强度 :

　　Rmt = Et ·Fm /E ·St …………………………( 1 )

　　式中 :

　　Et — 搪玻璃层弹性模量 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　Fm — 搪玻璃层断裂时金属基体受到的拉力 ,单位为牛顿(N) ;

　　E — 金属基材弹性模量 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　Rmt — 搪玻璃层抗拉强度 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　St — 搪玻璃层原始横截面积 ,单位为平方毫米(mm2 ) ;

　　取 5 次拉伸试验的平均值为试验结果 。

　　注 : 搪玻璃层和金属基体通过 高 温 烧 成 结 合 成 一 个 牢 固 的 整 体 , 因 此 , 在 试 验 时 , 搪 玻 璃 层 的 应 变 值 与 金 属 基 体相同 。

　　7.2 误差分析

　　7.2. 1 试件搪玻璃层厚度的均匀性 、搪烧遍数 、搪烧工艺控制 、内在缺陷以及釉浆调制的变化都会对测试结果产生影响 , 因此 ,在试件制作过程中应尽量保持制样工艺的稳定 。

　　7.2.2 试件金属基体的材料和搪玻璃釉的配方不同 ,搪烧工艺不同 ,其检测结果会有较大差异 , 因此 ,每次检测结果只能说明在设定条件下的搪玻璃层的抗拉强度 ,与其他不同设定条件下试样的测试值没有可比性 。

　　7.3 出现下列情况之一时其试验结果无效 ,应重新试验 :

　　a) 搪玻璃层发生断裂时 ,试件金属基体的变形超出弹性变形 , 出现屈服现象 ;

　　b) 试验后 ,试件搪玻璃层出现两个或两个以上的断裂 , 以及断裂的搪玻璃层中出现肉眼可见的

　　缺陷 ,例如再沸 、发沸 、暗泡 、杂粒等 。

　　8 试验报告

　　试验报告应至少包括下列内容 :

　　a) 送样单位 ;

　　b) 取样方式 ;

　　c) 试验日期 ;

　　d) 材料名称 ,包括 :钢材牌号 ,搪玻璃釉的牌号和批号 ;

　　e) 搪玻璃层厚度 ;

　　f) 试验依据的标准代号 ;

　　g) 试验结果 ;

　　h) 试验人 ;

　　i) 审核人 ;

　　j) 试验单位盖章 ;

　　k) 当试验条件发生变化时 ,应在报告中说明 。