ГОСТ 25085-81 (СТ СЭВ 2222-80). Материалы и изделия огнеупорные. Метод определения прочности при изгибе при повышенных температурах
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 31.12.1981 № 5896)
от 31 декабря 1981 г. № 5896
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Refractories. Method of determination for strength under bending at elevated temperatures
(СТ СЭВ 2222-80)
Разработан Министерством черной металлургии СССР.
Исполнители: В.А. Орлов, А.С. Норкина, В.Н. Боричева, И.Ю. Хлебникова, Т.И. Литовская.
Внесен Министерством черной металлургии СССР.
Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 декабря 1981 г. № 5896.
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 декабря 1981 г. № 5896 срок действия установлен с 01.01.1983 до 01.01.1988.
Настоящий стандарт устанавливает метод определения прочности при изгибе огнеупорных изделий и материалов при повышенных температурах.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2222-80.
1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Образец должен иметь форму прямоугольной призмы. Из изделий с максимальным размером зерна до 5 мм вырезают образцы длиной (150 +/- 5) мм и поперечным сечением [(25 +/- 1) x (25 +/- 1)] мм, из изделий с максимальным размером зерна свыше 5 мм — длиной (200 +/- 5) мм и поперечным сечением [(40 +/- 1) x (40 +/- 1)] мм.
При испытании изделий с максимальным размером зерна до 2 мм, имеющих толщину от 15 до 25 мм, вырезают образцы шириной 25 мм и толщиной, равной толщине изделий.
1.2. Отклонение от параллельности верхней и нижней плоскостей образца не должно превышать +/- 0,2 мм. Плоскости, имеющие общее ребро, должны образовывать угол (90 +/- 1)°. Поверхность должна быть гладкой, ребра острыми, выкрашивание зерен не допускается.
1.3. Из каждого отобранного изделия изготовляют не менее трех образцов. Допускается применение охлаждающей жидкости, не реагирующей с материалом образца.
При испытании неформованных материалов способ изготовления образцов и их количество должны устанавливаться в соответствии с нормативно-технической документацией на эти материалы.
Образцы из обожженных изделий перед испытанием высушивают при 110 °C в течение 2 ч.
Термическая обработка образцов из необожженных материалов (скорость нагрева, температура и выдержка) должна соответствовать нормативно-технической документации на эти материалы.
2. АППАРАТУРА
2.1 Для проведения испытания применяют установку, в которую входят:
камерная электрическая печь сопротивления, обеспечивающая проведение испытания в атмосфере воздуха и перепад температур рабочей зоны печи при заданной температуре не более +/- 10 °C;
регулирующее устройство, обеспечивающее равномерное повышение температуры со скоростью от 3 до 10 °C/мин и поддерживающее постоянную температуру с погрешностью не более +/- 10 °C;
устройство для измерения температуры, состоящее из отградуированного термоэлектрического термометра и прибора для измерения и регистрации температуры класса 0,25 или более точного.
Для измерения температуры до 1300 °C применяют термоэлектрический термометр PtRh10-Pt с диаметром проволоки не менее 0,5 мм. Для измерения температуры свыше 1300 °C следует применять термоэлектрический термометр PtRh30-PtRh6 с диаметром проволоки не менее 0,5 мм. Температура измеряется вблизи поверхности испытываемого образца на участке его нагружения.
2.1.4. Нагружающее устройство, состоящее из помещенных в печь опор, на которые устанавливают образец нажимного стержня и собственно нагружающей системы. Схема расположения образца в печи приведена на чертеже. Две параллельные опоры, которые должны быть не менее чем на 5 мм длиннее ширины испытываемого образца, помещают на расстоянии (125 +/- 2) мм друг от друга при испытании образца длиной (150 +/- 5) мм и на расстоянии (175 +/- 2) мм при испытании образца длиной 200 мм. Радиус рабочей поверхности опор (5 +/- 1) мм. Расстояние между опорами измеряется при комнатной температуре с погрешностью не более +/- 0,5 мм.
Нажимной стержень должен иметь закругление радиусом (5 +/- 1) мм и быть на 5 мм шире испытываемого образца. Нажимной стержень должен соприкасаться с образцом в середине между осями опор; допустимое отклонение от середины +/- 2 мм.
Напряжение в образце, возникающее от предварительной нагрузки нагружающего устройства, не должно превышать 0,1 МПа.
Детали нагружающего устройства, которые находятся в зоне повышенных температур, должны быть механически прочными и не реагировать с материалом испытываемого образца. Нагружающая система должна обеспечивать равномерную нагрузку на середину образца по всей его ширине и возможность увеличения нагрузки с постоянной скоростью, так чтобы напряжение в образце увеличивалось со скоростью (0,15 +/- 0,015) \text{МПа} \cdot \text{с}^{- 1} . Погрешность измерения изгибающей силы в момент разрушения образца должна быть не более +/- 2%.
Примечание. Рекомендуется применение аппаратуры, обеспечивающей испытание нескольких образцов при одном нагреве печи.
2.2 Штангенциркуль с допускаемой погрешностью измерения +/- 0,1 мм.
2.3 Угломер с допускаемой погрешностью измерения +/- 5'.
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
Перед испытанием измеряют ширину и высоту образца в месте приложения нагрузки с погрешностью не более +/- 0,1 мм.
Образец, помещенный в печь, нагревают со скоростью от 3 до 10 °C/мин до заданной температуры испытания, которая устанавливается в нормативно-технической документации на огнеупорные материалы и изделия.
Выдержка образца при заданной температуре перед испытанием должна быть от 30 до 90 мин. Напряжение в испытываемом образце при нагрузке должно возрастать со скоростью (0,15 +/- 0,015) \text{МПа} \cdot \text{с}^{- 1} .
Нагрузку, вызвавшую разрушение образца, отсчитывают по силоизмерительному устройству.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Прочность при изгибе ( \sigma_{\text{изг}} ), МПа, вычисляют по формуле
\sigma_{\text{изг}} = \frac{3 \cdot F \cdot l}{2 \cdot b \cdot h^{2}} ,
где F — сила, действующая в момент разрушения, Н;
l — расстояние между опорами, мм;
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение результатов испытаний трех образцов, которое округляют до 0,1 МПа. В случае отклонения результатов отдельных испытаний от среднего значения более чем на 35% испытание повторяют на таком же количестве образцов из того же изделия. Результат повторного испытания считается окончательным.
При прогибе образцов без разрушения более чем на 2 мм результаты испытаний следует считать недействительными. В этом случае в протоколе испытания указывается, что при данной температуре испытания материал претерпевает пластическую деформацию.
4.2. Расхождения результатов определения прочности при изгибе для одного изделия в одной лаборатории не должны превышать +/- 15%, в различных лабораториях — +/- 20%.
4.3 Результаты испытания записывают в протокол, в котором указывают:
наименование материала или изделия и его марку;
размеры испытываемых образцов;
прочность при изгибе (отдельные измерения и среднее арифметическое);
обозначение настоящего стандарта;