DIN EN ISO 4022-2006 Permeable sintered metal materials - Determination of fluid permeability (ISO 4022 1987) English version of DIN EN ISO 4022 2006-06《可渗透性烧结金属材料 液体渗透性的测定》.pdf

1、Juni 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Werkstofftechnologie (NWT) im DINPreisgruppe 10DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 77.160!,j“9719590www.din.deDDIN EN ISO 4

2、022Durchlssige Sintermetallwerkstoffe Bestimmung der Flssigkeitsdurchlssigkeit (ISO 4022:1987);Deutsche Fassung EN ISO 4022:2006Permeable sintered metal materials Determination of fluid permeability (ISO 4022:1987);German version EN ISO 4022:2006Matriaux mtalliques fritts permables Dtermination de l

3、a permabilit aux fluides (ISO 4022:1987);Version allemande EN ISO 4022:2006Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN ISO 4022:1990-10www.beuth.deGesamtumfang 16 SeitenDIN EN ISO 4022:2006-06 2 Nationales Vorwort Diese Europische Norm wurde von CEN/SS M11 (Sekretariat

4、: CMC) aus der Arbeit des ISO/TC 119/SC 3 Sampling and testing methods for sintered metal materials (excluding hardmetals) bernommen. Das zu-stndige deutsche Normungsgremium ist der NA 145-01-03 Probenahme und Prfverfahren fr Sintermetalle (ausgenommen Hartmetalle). Fr die in den Literaturhinweisen

5、zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechende Deutsche Norm hingewiesen: ISO 2738 siehe DIN EN ISO 2738 nderungen Gegenber DIN ISO 4022:1990-10 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Inhalt unverndert als Europische Norm bernommen. Frhere Ausgaben DIN ISO 4022: 1990-10

6、Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN EN ISO 2738, Sintermetalle, ausgenommen Hartmetalle Durchlssige Sintermetalle, Bestimmung der Dichte, des Trnkstoffgehaltes und der offenen Porositt EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 4022 April 2006 ICS 77.160 Deutsche Fa

7、ssung Durchlssige Sintermetallwerkstoffe Bestimmung der Flssigkeitsdurchlssigkeit (ISO 4022:1987) Permeable sintered metal materials Determination of fluid permeability (ISO 4022:1987) Matriaux mtalliques fritts permables Dtermination de la permabilit aux fluides (ISO 4022:1987) Diese Europische Nor

8、m wurde vom CEN am 9. Mrz 2006 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denendieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Liste

9、ndieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN-Mitglied

10、in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Gri

11、echenland,Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien,Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern.EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUR

12、OPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2006 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN ISO 4022:2006 DEN ISO

13、 4022:2006 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 2 1 Zweck und Anwendungsbereich3 2 Normative Verweisungen3 3 Kurzbeschreibung .3 4 Formelzeichen und Begriffe .3 5 Probekrper4 6 Gerte5 6.1 Ausrstung.5 6.2 Prfflssigkeiten7 7 Durchfhrung.8 7.1 Messung der Dicke und Flche von Probekrpern8 7.2 Messung des Druckabf

14、alls .8 7.3 Messung der Strmungsgeschwindigkeit 9 7.4 Messung der Drcke und Temperaturen.9 8 Darstellung der Ergebnisse9 8.1 Mittlere Strmungsgeschwindigkeit9 8.2 Mittlere Dichte und Viskositt 9 8.3 Berechnung der Ergebnisse.9 8.4 Angabe der Ergebnisse 10 9 Prfbericht. 10 Anhang A (informativ) Die S

15、trmung von Flssigkeiten durch porse Werkstoffe (Dieser Anhang ist kein wesentlicher Bestandteil der Norm) . 11 Anhang B (informativ) Prfmedien. 14 Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 4022:2006) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 119 Powder metallurgy“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/

16、SS M11 Powder metallurgy“ erarbeitet, dessen Sekre-tariat vom CMC gehalten wird. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis sptestens Oktober 2006, und etwaige entgegen-stehende nationale No

17、rmen mssen bis sptestens Oktober 2006 zurckgezogen werden. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island,

18、Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 4022:1987 wurde vom CEN als EN ISO 4022:2006

19、ohne irgendeine Abnderung genehmigt. EN ISO 4022:2006 (D) 3 1 Zweck und Anwendungsbereich Diese Internationale Norm legt ein Verfahren fr die Bestimmung der spezifischen Durchstrmbarkeit von durchlssigen Sintermetallen fest, in denen die Poren durchgehend und miteinander verbunden sind. Die Pr-fung

20、wird unter solchen Bedingungen durchgefhrt, dass die spezifische Durchstrmbarkeit als Viskositt und Trgheits-Permeabilittskoeffizient ausgedrckt wird (siehe Anhang A). Diese Internationale Norm gilt nicht fr sehr lange Hohlzylinder mit kleinem Durchmesser, in denen der Druckabfall in der Flssigkeit

21、beim Durchstrmen der Zylinder betrchtlich ist, verglichen mit dem Druckabfall beim Durchstrmen der Seitenwnde (siehe Anhang A, Abschnitt A.5). 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Ver-weisungen gilt nur die in B

22、ezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 2738, Durchlssige Sintermetalle Bestimmung der Dichte, des lgehalts und der offenen Porositt 3 Kurzbeschreibung Durchstrmung eines Prfmediums mit bekann

23、ter Viskositt und Dichte durch einen Probekrper, Messung des Druckabfalls und der volumetrischen Strmungsgeschwindigkeit. Ermittlung der Viskositts- und Trgheits-Permeabilittskoeffizienten, die Parameter einer Formel fr das Ver-hltnis zwischen Druckabfall, volumetrischer Strmungsgeschwindigkeit, Vis

24、kositt und Dichte des Prf-mediums sind, sowie Ermittlung der Abmessungen des von diesem Medium durchstrmten Probekrpers aus porsem Metall. 4 Formelzeichen und Begriffe Im Sinne dieser Internationalen Norm gelten die in Tabelle 1 angegebenen Formelzeichen und Begriffe. EN ISO 4022:2006 (D) 4 Tabelle

25、1 Formelzeichen Begriff Formel- zeichen Definition Einheit Durchlssigkeit Fhigkeit eines porsen Metalls, unter dem Einfluss eines Druckgradienten ein Medium durchflieen zu lassen Prfflche A Flche des porsen Metalls senkrecht zur Richtung des Medienstromes m2Dicke e Abmessung des Probekrpers in Richt

26、ung des Medien stromes a) bei flachen Probekrpern: gleich der Dicke des Probe- krpers; b) bei Hohlzylindern: ergibt sich nach der Gleichung in 7.1.2 m Lnge L Lnge des Zylinders (siehe Bild 2) m Durchstrmbarkeits- koeffizient vVolumen-Strmungsgeschwindigkeit, bei der ein Medium mit Einheitsviskositt

27、durch eine Flcheneinheit porsen Metalls geleitet wird, das unter dem Einfluss eines Einheits-Druckgradienten durchstrmt wird, wenn der Widerstand gegen die Medienstrmung nur von Viskosittsverlusten herrhrt. Sie ist unabhngig von der Menge des betrach-teten porsen Metalls. m2Trgheits-Permeabilittskoe

28、ffizient iVolumen-Strmungsgeschwindigkeit, bei der ein Medium mit Einheitsdichte durch eine Flcheneinheit porsen Metalls geleitet wird, das unter dem Einfluss eines Einheits-Druckgradienten durchstrmt wird, wenn der Widerstand gegen die Mediumstrmung nur von Trgheitsver- lusten herrhrt. Sie ist unab

29、hngig von der Menge des be-trachteten porsen Metalls. m Volumen-Strmungsgeschwindigkeit Q Massen-Strmungsgeschwindigkeit des Mediums, geteilt durch seine Dichte m3/s Druck vor dem Probekrper p1 Der Druck, der vor dem Probekrper wirkt Druck nach dem Probekrper p2 Der Druck, der nach dem Probekrper wi

30、rkt Mittlerer Druck p Der Mittelwert der Drcke vor und hinter dem Probekrper Druckabfall p Unterschied zwischen den Drcken an der Oberflche des porsen Probekrpers vor und nach dem Probekrper N/m2Druckgradient p/e Druckabfall, dividiert durch die Dicke des porsen Probe- krpers N/m3Geschwindigkeit Q/A

31、 Verhltnis von volumetrischer Strmungsgeschwindigkeit zur Prfflche m/s Dichte Dichte des Prfmediums bei mittlerer Temperatur und Druck kg/m3Dynamische Viskositt Absoluter dynamischer Viskosittskoeffizient nach dem Newton-Gesetz N s/m2Gertekorrektur (vom beobachteten Druckabfall zu subtrahieren) Druc

32、kunterschied zwischen den Druckabzweigungen oben und unten, wenn das Prfgert benutzt wird, ohne dass der porse Probekrper eingesetzt ist. (Er ndert sich mit der Strmungsgeschwindigkeit durch das Gert und entsteht aus Venturi-Effekten an den Druckabzweigungen sowie aus anderen Ursachen.) N/m2Absolute

33、 mittlere Temperatur T Mittelwert der Medientemperaturen vor und hinter dem Probekrper K 5 Probekrper Vor der Prfung mit Gas muss das Medium vollstndig aus den Poren des Probekrpers entfernt werden. le und Fette sind nach der in ISO 2738 beschriebenen Extraktionsmethode zu entfernen. Der Probekrper

34、ist vor der Prfung zu trocknen. EN ISO 4022:2006 (D) 5 6 Gerte 6.1 Ausrstung Die Auswahl der Gerte hngt hauptschlich von Gre, Form und physikalischen Eigenschaften des Probe-krpers ab. Diese Internationale Norm behandelt zwei verschiedene Gertetypen, die zur Ermittlung der spezifischen Durchstrmbark

35、eit von porsen Probekrpern geeignet sind. 6.1.1 Durchstrmbarkeits-Messgert fr flache Probekrper Dieser Gertetyp wird fr die zerstrungsfreie Prfung von Teilflchen flacher porser Platten empfohlen. Die durchlssige Metallplatte wird zwischen zwei Paar elastischer Dichtungen eingespannt. Das innere Paar

36、 entspricht der Prfflche und hat einen Durchmesser D1. Das uere Paar mit mittlerem Durchmesser D2bildet einen Sttzring um die Prfflche und wird angedrckt, um seitliche Leckage zu verhindern (siehe Bild 1). Die Breite der vom Sttzring gebildeten Ringflche sollte nicht kleiner sein als die Dicke des P

37、rfkrpers, d. h. .eDD212Das Durchstrmbarkeits-Messgert reduziert seitliche Undichtheiten dadurch auf ein Minimum, dass der Druck in der inneren und ueren Kammer gleich ist. Auf der Vor-Druck-Seite des Probekrpers wird dies dadurch erreicht, dass die ffnungsflche, die die oberen Kammern verbindet (sie

38、he Bild 1), so gro wie mglich ist. An der Nach-Druck-Seite des Probekrpers fhrt die innere Kammer zu einem Strmungsmesser, der blicherweise unter leichtem Gegendruck steht, die Auenkammer ist ber ein Druckausgleichsventil mit der umgebenden Atmosphre verbunden. Dieses Ventil wird so eingestellt, das

39、s der Druck zwischen Innen- und Auenkammer gleich ist. Die Befestigung einer Begrenzungseinrichtung zwischen Probekrper und Strmungsmesser zur Erhhung des Gegendrucks und damit einer bestndigeren Einstellung des Druckaus-gleichsventils ist zulssig. Idealerweise sollte der Druck an der unteren Flche

40、des Probekrpers jedoch mglichst dem Atmosphren-druck entsprechen, und eine Begrenzungseinrichtung sollte nur benutzt werden, wenn sie fr die Einstellung des Druckabfalls im Strmungsmesser erforderlich ist. Fr die inneren Abdichtungen werden ringfrmige Dichtungsringe (O-Ringe) empfohlen. Die Dichtung

41、en mssen ausreichend elastisch sein, damit alle Oberflchenfehler und Unebenheiten des porsen Metalls ausgeglichen werden. In einigen Fllen kann es erforderlich sein, die inneren und ueren Dichtungen separat zu belasten, um ein leckfreies Abdichten sicherzustellen. Je zwei Dichtungen oben und unten s

42、ind erforderlich, die miteinander bereinstimmen mssen. EN ISO 4022:2006 (D) 6 Legende 1 Prfmedium (z. B. Luft) von einstellbarem Druck-begrenzungsventil 2 Klemmkraft 3 Ersatzffnung fr Prfmedium 4 Mglichst groe ffnungsflche 5 Innenkammer 6 Auenkammer 7 Probekrper 8 Zum Strmungsmesser 9 Luft zu Atmosp

43、hre 10 Einstellbares Druckausgleichsventil 11 Innere Abdichtung (O-Ringe) 12 uere Abdichtung D1= Mittlerer Durchmesser der inneren Abdichtungen D2= Prfkopfdurchmesser Q2= Volumetrische Strmungsgeschwindigkeit bei Druck p2p0= Atmosphrendruck p3= Druck hinter dem Sttzring, so ein- gestellt, dass er p2

44、entspricht p2 p0= Druckabfall ber Strmungsmesser p1 p2= Druckabfall ber porsem Metall Bild 1 Durchstrmbarkeits-Messgert EN ISO 4022:2006 (D) 7 6.1.2 Aufspannvorrichtung fr hohle zylindrische Probekrper Die Permeabilitt von hohlen zylindrischen Probekrpern ist einfach zu messen, indem der Zylinder ax

45、ial zwischen zwei ebene Flchen gespannt wird, so dass die Prfflssigkeit durch die Zylinderwand nach auen dringt. Ein Beispiel wird in Bild 2 gezeigt. Der Strmungsmesser ist an der Nach-Druck-Seite des Probe-krpers anzubringen. Zum Einspannen der zu prfenden porsen Metallzylinder mssen Dichtungen ben

46、utzt werden, die so elastisch sind, dass sie Oberflchenfehler ausgleichen und damit eine leckfreie Abdichtung sicherstellen. Legende 1 Klemmkraft 2 Abdichtung 3 Probekrper 7 Probekrper 13 Strmungsmesser aLinie a bLinie b ANMERKUNG Der Durchmesser d0sollte ungefhr dem Durchmesser d entsprechen, und d

47、er Abstand h sollte mg-lichst klein sein, um die Korrektur des Gertes auf das Mindestma zurckzufhren. Bild 2 Aufspannvorrichtung zur Prfung von hohlen zylindrischen Probekrpern 6.2 Prfflssigkeiten Zur Prfung sind in den meisten Fllen Gase besser geeignet als Flssigkeiten (siehe Anhang B). Die Testga

48、se mssen sauber und trocken sein. Nach Vereinbarung zwischen den betroffenen Parteien knnen Flssigkeiten verwendet werden, bei denen eine Permeabilitt, bezogen auf eine bestimmte Flssigkeit, erforderlich ist. diese Flssigkeit muss sauber und frei von verflssigten Gasen sein. EN ISO 4022:2006 (D) 8 7 Durchfhrung 7.1 Messung der Dicke und Flche von Probekrpern 7.1.1 Flache Probekrper Die Gre der Mikrometer-Ambosse darf weder die Gre der Oberflchenfehler berschreiten, noch kleiner sein als die Po