国家标准计划《硬质合金 压缩试验方法》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC4(全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会。
主要起草单位 株洲硬质合金集团有限公司 、深圳市金洲精工科技股份有限公司 、自贡硬质合金有限责任公司 。
77 冶金 |
77.160 粉末冶金 |
本标准修改采用ISO国际标准:ISO 4506:2018。
采标中文名称:硬质合金 压缩试验方法。
硬质合金具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐磨损等优良特性,在金属切削工具、石油矿山工具、复合材料加工工具、耐磨零件等方面有着重要应用。
硬质合金系列材质的抗压性能优良,工业生产的许多领域都需要利用其高抗压特性来实现工艺目的和高科技产品的生产,如直升机旋翼螺距倾斜盘机构、高温高压法人工合成金刚石用顶锤、高频冷敦模等。
在这些应用领域中,抗压强度是衡量产品抵抗被压缩能力的重要指标,同时也是设计产品三维尺寸和结构,对其服役寿命和失效机理进行推演和分析的重要数据。
原标准自2009年发布实施以来已经13年了,硬质合金在模具加工、生产工艺和加工工艺方面取得了长足发展。
随着超细及纳米硬质合金、涂层硬质合金、梯度硬质合金等工艺的盛行,硬质合金材料逐渐向高硬度高强度发展。
材料性能的提升,对整个实验系统的稳定性提出了挑战。
因此有必要降低样品的尺寸,从而降低试验对试验机、压缩夹具及支承座垫块的影响。
ISO 4506:2018将试样直径由16mm降低为12mm,可有效保护整个实验系统的刚性满足实验需求,提升夹具、支承座的寿命,从而保证测试的准确性与稳定性。
同时为保证支承座的稳定与使用寿命,支承座整体硬度要求进行了提升,并建议端面进行PCD涂层。
GB/T 23370-2009版标准采标的是ISO 4506-1979版,标准只规定了哑铃状试样,哑铃状试样弧形段共计提出25项加工尺寸要求,还有试样弧度、端面倒角等要求,试样几何成型和精加工难度极大,同时在试样线切割、磨抛过程中极易引入表面应力及熔坑、裂纹、钴流失等微观缺陷导致结果不准确、不稳定,同时试验属于破坏性试验,测试成本极高,因此在实际使用中,各企业极少采用哑铃状试样进行极限压缩强度的测试。
经与自贡硬质合金有限责任公司等国内硬质合金生产企业调研,绝大部分企业标准采用圆柱形试样,因此标准有必要进行修订,在极限强度测试中引入圆柱形试样。
圆柱形试样易于制备及加工,采用同类型、同尺寸试样具备良好的结果稳定性与实验室间比对性。
圆柱形试样代替哑铃状试样进行常规检测,达到制样简单、过程高效、结果稳定效果,使测试方法更便于实际应用,提升实用价值。
1、范围 本文件规定了在单轴压缩载荷下测定硬质合金极限强度和屈服点的方法。 2、主要修改内容 根据ISO 4506:2018标准内容进行了以下技术内容修订。 (1)对原理进行了修改,增加了“在室温条件下”,将“硬质合金”修改为“硬质合金或PCD(聚晶金刚石)涂层硬质合金”; (2)将极限压缩强度的符号由Rem修改为Rucs; (3)将4.2中的“硬度不小于1600HV”改为“硬度不小于1800HV”; (4)在5 试样中增加圆柱形试样及试样要求,圆柱形试样仅测试极限压缩强度; (5)将6.2.2.2中的注释改为正文,“两个或四个应变片”修改为“两个或三个应变片”; (6)将7中“不少于5个测定值”修改为“不少于6个测定值”; (7)图片1中增加PCD涂层; (8)图片2中将直径“16mm±0.3mm”修改为“12mm±0.3mm”;