DIN SPEC 1158-2010 Advanced technical ceramics - Mechanical properties of monolithic ceramics at room temperature - Part 9 Method of test for edge-chip resistance German version CE.pdf

1、November 2010 Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 9DIN 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 81.060.30Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschieden

2、e Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer Vornorm erstellt.!$.e“1561166www.din.deDDIN SPEC 1158Hochleistungskeramik Mechanische Eigenschaften monolithischer Keramik beiRaumtemperatur Teil 9: Prfverfahren zur Bestimmung der Kantenbestndigke

3、it gegenAbplatzung;Deutsche Fassung CEN/TS 843-9:2010Advanced technical ceramics Mechanical properties of monolithic ceramics at room temperature Part 9: Method of test for edge-chip resistance;German version CEN/TS 843-9:2010Cramiques techniques avances Proprits mcaniques des cramiques monolithique

4、s temprature ambiante Partie 9: Mthode dessai de rsistance lcaillage des bords;Version allemande CEN/TS 843-9:2010Alleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 14 SeitenDIN CEN/TS 843-9B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 201

5、0-11 DIN CEN/TS 843-9 (DIN SPEC 1158):2010-11 Nationales Vorwort Das Dokument CEN/TS 843-9:2010 wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 184 Hochleistungskeramik“, dessen Sekretariat vom BSI (Vereinigtes Knigreich) gehalten wird, erarbeitet. Das zustndige deutsche Gremium ist der Arbeitsausschuss NA 062

6、-02-91 AA Prfung von Hochleistungs-keramik Monolithische Werkstoffe“ im Normenausschuss Materialprfung (NMP). Eine DIN SPEC nach dem Vornorm-Verfahren ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oder wegen des gegenber einer Norm abweichenden Aufstellungsverfahr

7、ens vom DIN noch nicht als Norm herausgegeben wird. Zur vorliegenden DIN SPEC wurde kein Entwurf verffentlicht. Erfahrungen mit dieser DIN SPEC sind erbeten vorzugsweise als Datei per E-Mail an nmpdin.de in Form einer Tabelle. Die Vorlage dieser Tabelle kann im Internet unter http:/www.din.de/stellu

8、ngnahme abgerufen werden; oder in Papierform an den Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., 10772 Berlin (Hausanschrift: Burggrafenstrae 6, 10787 Berlin). 2 Vornorm B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 TECHNISCHE SPEZIFIKATION

9、TECHNICAL SPECIFICATION SPCIFICATION TECHNIQUE CEN/TS 843-9 August 2010 ICS 81.060.30 Deutsche Fassung Hochleistungskeramik Mechanische Eigenschaften monolithischer Keramik bei Raumtemperatur Teil 9: Prfverfahren zur Bestimmung der Kantenbestndigkeit gegen Abplatzung Advanced technical ceramics Mech

10、anical properties of monolithic ceramics at room temperature Part 9: Method of test for edge-chip resistance Cramiques techniques avances Proprits mcaniques des cramiques monolithiques temprature ambiante Partie 9: Mthode dessai de rsistance lcaillage des bords Diese Technische spezifikation (CEN/TS

11、) wurde vom CEN am 25. April 2010 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendung angenommen. Die Gltigkeitsdauer dieser CEN/TS ist zunchst auf drei Jahre begrenzt. Nach zwei Jahren werden die Mitglieder des CEN gebeten, ihre Stellungnahmen abzugeben, insbesondere ber die Frage, ob die CEN/TS in eine

12、 Europische Norm umgewandelt werden kann. Die CEN Mitglieder sind verpflichtet, das Vorhandensein dieser CEN/TS in der gleichen Weise wie bei einer EN anzukndigen und die CEN/TS verfgbar zu machen. Es ist zulssig, entgegenstehende nationale Normen bis zur Entscheidung ber eine mgliche Umwandlung der

13、 CEN/TS in eine EN (parallel zur CEN/TS) beizubehalten. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen,

14、sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2010 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfa

15、hren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. CEN/TS 843-9:2010 DE U RO P I S C H E SKO M I T E EF RN O R M U N GEUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION C O M I T E U RO P E N D E N O R M A L I S AT I O NB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-

16、11 CEN/TS 843-9:2010 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .4 4 Kurzbeschreibung und Anwendung4 5 Verfahren A: Direkte Kraftaufbringung5 5.1 Prfeinrichtung 5 5.2 Probekrper7 5.3 Prfverfahren .7 5.4 Berechnung der Ergebnisse.7 6 Verfahren B: Gleitkra

17、ft-Aufbringung8 6.1 Prfeinrichtung 8 6.2 Probekrper10 6.3 Prfverfahren .10 6.4 Berechnung der Ergebnisse.10 7 Strungen .11 8 Prfbericht11 Literaturhinweise 12 DIN CEN/TS 843-9 (DIN SPEC 1158):2010-11 Vornorm B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 CEN/TS 843-9:2010 (D) 3

18、 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TS 843-9:2010) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 184 Hochleistungs-keramik“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom BSI gehalten wird. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen, ohne dass diese vorstehend identif

19、iziert wurden. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Technische Spezifikation anzukndigen: Belgien, Bu

20、lgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes

21、Knigreich und Zypern. DIN CEN/TS 843-9 (DIN SPEC 1158):2010-11 Vornorm B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 CEN/TS 843-9:2010 (D) 4 1 Anwendungsbereich Diese Technische Spezifikation beschreibt Anforderungen an und Verfahren fr die Durchfhrung von Prfun-gen zum Bestim

22、men der Kantenbestndigkeit von sprden Keramikwerkstoffen gegen Beschdigung durch Abplatzer oder Absplitterung. Sie beschrnkt sich auf homogene monolithische Keramik mit ebenen Ober-flchen und geraden, scharfen oder gefasten Kanten. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr d

23、ie Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 623-4, Hochleistungskeramik Monolithische Keramik Allgemeine und

24、strukturelle Eigenschaften Teil 4: Bestimmung der Oberflchenrauheit EN ISO 7500-1, Metallische Werkstoffe Prfung von statischen einachsigen Prfmaschinen Teil 1: Zug- und Druckprfmaschinen Prfung und Kalibrierung der Kraftmesseinrichtung (ISO 7500-1:2004) EN ISO/IEC 17025, Allgemeine Anforderungen an

25、 die Kompetenz von Prf- und Kalibrierlaboratorien (ISO/IEC 17025:2005) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Abplatzung oder Absplitterung von der Kante eines Bauteils oder Probekrpers abgetrenntes Materialstck 3.2 Kantenabplatzung oder Kantenabsplitterung P

26、rozess der Entstehung einer Abplatzung oder einer Absplitterung von der Kante eines Bauteils oder Probe-krpers 3.3 Kantenbestndigkeit gegen Abplatzung Ma der Bestndigkeit einer Bauteil- oder Probekrperkante gegen Abplatzen oder Absplittern, ermittelt durch Dividieren der aufgebrachten Kraft durch di

27、e maximale Dicke der Abplatzung oder den Abstand des Mittel-punkts der aufgebrachten Kraft von der Kante, an der die Abplatzung entsteht ANMERKUNG Eine quivalente Bedeutung hat der Begriff Kantenzhigkeit“. 4 Kurzbeschreibung und Anwendung rtlich begrenzte Beanspruchung in Nhe einer Kante eines keram

28、ischen Bauteils kann zum Abplatzen oder Absplittern der Kante und demzufolge zum Funktionsverlust des Bauteils fhren. Die in dieser Technischen Spezifikation aufgefhrten Prfverfahren stellen Mittel fr die quantitative Bestimmung der Bestndigkeit eines keramischen Erzeugnisses gegen Kantenbeschdigung

29、 bereit, entweder durch Aufbringen einer gleichmig zunehmenden Kraft mit einem Eindringkrper (Prfstempel), der in einem fest vorgegebenen Abstand von der Kante positioniert ist (Verfahren A), oder durch Aufbringen einer vorher festgelegten Kraft auf einen Eindring-krper, der in bestimmtem Abstand vo

30、n der Kante entfernt positioniert ist und in Richtung der Kante gezogen wird (Verfahren B). Beim Verfahren A wird die Kraft, die zum Herbeifhren einer Abplatzung an einer vorher festgelegten Stelle erforderlich ist, aufgezeichnet, whrend beim Verfahren B der Abstand von der Kante, bei dem die Abplat

31、zung bei einer vorher festgelegten Kraft auftritt, gemessen wird. In beiden Fllen (siehe Bild 1) DIN CEN/TS 843-9 (DIN SPEC 1158):2010-11 Vornorm B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 CEN/TS 843-9:2010 (D) 5 ist die aufgebrachte Kraft F, dividiert durch den Abstand d v

32、on der Kante, an der die Abplatzung entsteht, ein Ma der Kantenbestndigkeit gegen Abplatzung, blicherweise bekannt als Kantenzhigkeit“. Diese Prfung kann auch herangezogen werden, um die Wirksamkeit von an den Kanten angebrachten Fasen zu bestimmen. Eine Fase verhindert die direkte Beanspruchung in

33、Nhe der Kante. Mit dieser Prfung kann die Grenordnung der Fase, die bei dem betreffenden Bauteil erforderlich ist, um einer kantennahen Beanspruchung zu widerstehen, ermittelt werden. a) b) Legende F Kraftaufbringung des Eindringkrpers senkrecht zur Ebene d maximale Tiefe der Abplatzung im Keramikkr

34、per w maximale Breite der Abplatzung an der Kantenseitenflche Bild 1 Schematische Darstellung des Eindrucks eines harten Eindringkrpers in Nhe einer Kante; a) Schnittzeichnung einer an einer Kante gebildeten Abplatzung, und b) Form der Abplatzung, von der Kantenseitenflche aus betrachtet 5 Verfahren

35、 A: Direkte Kraftaufbringung 5.1 Prfeinrichtung 5.1.1 Allgemeines Die erforderliche Kraft muss mit einer geeigneten mechanischen Prfmaschine aufgebracht werden, die ent-weder in einer Betriebsart mit konstanter Verschiebungsrate oder mit konstant zunehmender Kraftrate arbeitet. Die Maschine muss ein

36、en Eindringkrper (5.1.4) an einer vorher festgelegten Stelle nahe der Kante in die Oberflche eines Bauteils oder Probekrpers eindringen lassen, bis die Abplatzung entsteht. ANMERKUNG Der Mechanismus der Entstehung von Abplatzungen besteht in der bevorzugten Ausweitung von den vom Eindruck ausgehende

37、n radialen Rissen, die annhernd parallel mit der Kante verlaufen. Wegen der eingeschrnkten elastischen Verformung in Nhe der Kante breiten sich diese seitwrts und ins Material hinein unter Bildung eines muschelfrmigen Risses aus, der sobald er eine bestimmte Gre erreicht hat, instabil wird und eine

38、Abplatzung bildet. DIN CEN/TS 843-9 (DIN SPEC 1158):2010-11 Vornorm B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 CEN/TS 843-9:2010 (D) 6 5.1.2 Prfmaschine Es ist eine mechanische Prfmaschine zu verwenden, die in der Lage ist, eine Kraft mit einer konstanten Verschiebungsrate

39、auf die Belastungseinrichtung aufzubringen. Die Prfmaschine muss mit einer Einrichtung zur kontinuierlichen Aufzeichnung der auf die Belastungseinrichtung aufgebrachten Kraft, vorzugsweise zum Erfassen der aufgebrachten Hchstkraft, ausgestattet sein. Die Genauigkeit der Prfmaschine muss in ber-einst

40、immung mit EN ISO 7500-1, Klasse 1 (1 % der angezeigten Kraft), sein, und die Prfmaschine muss in der Lage sein, die Kraft mit einer Empfindlichkeit kleiner 1 % der aufgebrachten Hchstkraft aufzuzeichnen. Die Kalibrierung muss kurz zuvor berprft worden sein. 5.1.3 Probekrper-Halter Der Probekrper mu

41、ss in einer Aufspanneinrichtung gehalten werden, mit der es mglich ist, das Bauteil oder den Probekrper in der Prfmaschine in unvernderlicher Lage zu halten (siehe Bild 2). Die Aufspannein-richtung sollte nach Mglichkeit zwei rechtwinklige Trger zum Einstellen der Lage aufweisen, damit die Position

42、des Eindringkrpers (5.1.4) przise einstellbar ist, z. B. mit einem X-Y-Mikrometerschraubtisch, der beim Aufbringen des Eindrucks arretierbar ist. ANMERKUNG Es ist zweckmig, die Mglichkeit zu haben, die Eindruckposition senkrecht zur Eindruckoberflche durch Anvisieren mit einem Mikroskop oder einem a

43、nderen geeigneten Gert, z. B. durch Bewegen des Eindringkrpers auerhalb der Sichtlinie, zu betrachten. Eine derartiger Aufbau erlaubt es, den Eindringkrper in einem exakten Abstand von der Kante des Probekrpers zu positionieren. Legende 1 Kraftmesseinrichtung 2 Eindringkrper 3 Probekrper oder Prfgeg

44、enstand 4 arretierbarer X-Y-Schraubtisch Bild 2 Schematische Darstellung der Aufbringung des Eindrucks beim Verfahren A 5.1.4 Eindringkrper Je nach Anforderungen ist ein spitzer oder stumpfer Diamant-Eindringkrper fr diese Prfung zu benutzen. ANMERKUNG Hinsichtlich der Funktionssicherheit, besonders

45、 bei Prfungen mit groen Krften, wird empfohlen, einen aus einem polykristallinen Diamant hergestellten Diamanten mit Rockwell-Geometrie (siehe EN 843-4) mit einem Spitzenradius von 0,2 mm zu benutzen. Wird ein Vickers- oder Knoop-Diamant verwendet, sollte sichergestellt sein, dass die diagonale Lnge des Eindrucks parallel zur Kante des Probekrpers liegt. DIN CEN/TS 843-9 (DIN SPEC 1158):2010-11