YS T 63.13-2006 铝用炭素材料检测方法 第13部分：杨氏模量的测定 静测法.pdf

1、ICS 71. 100. 10 Q 52 中华人民共和国有色金属行业标准YS/T 63. 13-2006 铝用炭素材料检测方法第13部分杨氏模量的测定静测法Carbonaceous materials used in the production of aluminium一Part 13: Determination of young s modulus一Statical modulus method 2006皿03-07发布2006-08-01实施国家发展和改革委员会发布060831000081 YS/T 63.13一2006前言YS/T 63(铝用炭素材料检测方法共有20部分:一一YS/T

2、63. 1 第1部分阴极糊试样蜡烧方法、蜡烧失重的测定及生坯试样表观密度的测定一-YS/T63.2第2部分阴极炭块和预蜡阳极室温电阻率的测定-YS/T 63.3第3部分热导率的测定比较法一-YS/T63.4第4部分热膨胀系数的测定一-YS/T63.5 第5部分有压下底部炭块铀膨胀率的测定一一一YS/T63.6 第6部分开气孔率的测定液体静力学法YS/T 63.7第7部分表现密度的测定尺寸法-YS/T 63.8第8部分二甲苯中密度的测定比重瓶法一-YS/T63.9第9部分真密度的测定氮比重计法一一YS/T63. 10 第10部分空气渗透率的测定一一-YS/T63. 11 第11部分空气反应性的测

3、定质量损失法一YS/T63.12第12部分预蜡阳极CO2反应性的测定质量损失法YS/T 63.13第13部分杨氏模量的测定静测法一-YS/T63.14第14部分抗折强度的测定三点法YS/T 63. 15第15部分耐压强度的测定一-YS/T63. 16 第16部分微量元素的测定X射线荧光光谱分析方法一-YS/T63.17第17部分挥发分的测定一一YS/T63. 18第18部分水分含量的测定YS/T 63. 19第19部分灰分含量的测定YS/T 63.20第20部分硫分的测定本部分为第13部分。本部分由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。本部分由中国铝业股份有限公司郑州研究院负责起草。本部分由

4、中国铝业股份有限公司贵州分公司起草。本部分主要起草人:李兴钢、吴燕、路增进、曾萍。本部分由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。I YSjT 63.13一2006铝用炭素材料检测方法第13部分杨氏模量的测定静测法1 范围本部分规定了在10.C35.C范围内底部阴极炭块、预熔阳极杨氏模量的测定方法。本部分适用于在10.C35.C范围内底部阴极炭块、预蜡阳极杨氏模量的测定。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是

5、不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。YSjT 62. 1 铝用炭素材料取样方法第1部分底部炭块YS/T 62.3铝用炭素材料取样方法第3部分预蜡阳极3 方法原理杨氏模量(即杨氏弹性模量，Youngsmodulus)是材料在外力作用下，在弹性变形区域内应力与压缩或伸长形变之间关系的量度，其数值为试样横截面所受正应力()与所产生的应变(的之间的比值，以E表示。可以用于表征材料抵抗纵向弹性变形能力。炭素材料负荷后在弹性变形阶段服从虎克定律，即炭素材料在弹性变化限度内，应力与应变的关系为直线，所受的应力与它所产生的应变会成正比。根据这一定律，采用平稳缓慢地增加载荷，施加压力于试样一段时间后，测

6、得直线阶段(应力变形弹性区域内)试样所受的负荷及相应长度的变化量，通过公式(1)计算出杨氏模量，见公式:-E = E . C 1 ) 式中zE一一材料的杨氏模量，单位为吉帕CGPa); 一一材料在外力作用下单位面积上所受的作用力，单位为吉帕CGPa); E 材料因受外力作用而产生的相对伸长量(即形变)，以百分数表示(%)。4 仪器4. 1 试验设备z能测量材料应力与应变的设备，一般主要由加力设备、测压仪、测变形仪器、数据处理器(如计算机、微处理器等)组成，由加力设备施加压力于样品，使用测压仪测量压力，通过测变形仪器测量样品的形变，数据处理器负责测量、收集、计算数据，并得到测试结果，其中加力设备

7、是要能提供适合于静载荷的压力加载系统(根据最大载荷确定相适应的量程):测压仪是能反映出作用于试样上载荷的数值的测力、示值系统(根据最终载荷确定测力最大刻度);测变形仪器是能测量试样在弹性范围内微小变形量的仪器(量程与最终变形量相适应，测量精度为1m)。4.2 长度测定设备:游标卡尺或千分尺。5 取样及试样制备5. 1 底部阴极炭块和预蜡阳极分别按照YS/T62. 1和YS/T62.3取样。钻取圆柱体试样，尺寸为直径50mm士2mm，长度50mm土0.1mm，试样长度方向上直径一致，两端面平行。YS/T 63.13-2006 5.2 将试样在1200C士SOC下烘干12h，然后冷却至室温。6 测

8、定步骤6. 1 试样尺寸的测量6. 1. 1 在试样两端和长度的1/3和2/3处分别测量其直径，按照直径的四个测量值分别计算面积，然后计算面积的算术平均值互，计算结果精确至小数点后两位数字。6. 1. 2 沿圆柱体试样的圆周每间隔90。测量其长度，计算长度四个测量值的算术平均值Lo，计算结果精确至小数点后两位数字。6.2 测试6.2. 1 将试样放在受压中心的位置上，稳定均匀地施加压力，加压速度为I口mn丑nnm叫I口I6.2.2 首先进行预压，第一次增加压力至100Oo N，去除切割时造成的毛刺(会影响弹性系数的测试结果)，然后卸载。6.2.3 接着第二次增加压力至30000N，在压力在10

9、000 N30 000 N之间时，进行测量，然后卸载。在此期间，对应每一个压力p，试样都有相对于原始长度Lo的一个变形量t:.L，压力P与变形量t:.L之间呈直线关系，如图1所示。在压力为10000 N30 000 N之间时，任取-个测量点t，测量该点试样的所受的压力p，和变形量t:.L，(即试样的原始长度王。和压缩后的长度L，之差)。2 负荷P/N30000 f 10000 !J. L, 长度变化!J.L/m固1压力P与长度变化量AL的关系曲线圄上述2次加压压力和杨氏模量的测量如图2所示:负荷P/N窗30000 10000 杨氏模量测量2 畸加压次数固2测定设备2次加压压力操作示意固YSjT

10、 63.13一20067 测定结果的计算根据第2次加压测得的压力Pt与试样的变形量.Lt按公式(2)计算杨氏模量E:式中zPt E一旦-iE 一一- .Lt互.L t Lo E一-材料的杨氏模量，单位为吉帕(GPa); Pt一测试开始后，测量点t的压力，单位为千牛(KN); 0 -测试前试样的初始长度，单位为毫米(mm);A一-试样的截面积，单位为平方毫米(mm2); ( 2 ) .Lt-测试开始后，相应于Pt时的试样初始长度与测量点t的试样长度的差值，单位为毫米(mm)0 计算结果修约至小数点后l位数字。8 检测报告检测报告包含以下内容:a) 本部分编号;b) 试验日期;c) 试样名称及编号

11、;d) 取样位置和方向;e) 试样的尺寸;f) 杨氏模量E测定值;g) 试验单位及人员;h) 测量过程中的任何异常现象;i) 未包括在本部分中的任何操作细节或被认为可以选择的操作。CON-巳.gH白中华人民共和国有色金属行业标准铝用炭素材料检测方法第13部分杨氏模量的测定静测法YS/T 63. 13-2006 恪中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销峰印张O.5 字数8千字2006年7月第一次印刷开本880X1230 1/16 2006年7月第一版号峙定价8.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066.2-16966 YS/T 63.13-2006