包华;张良;冯兵强;马亚飞;张林州;张凤岭
【摘 要】GB/T 33144-2016《超硬磨料冲击韧性测定方法》国家标准于2016年10月13日由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会批准发布,2017年5月1日起实施.该标准规定了粒度号为20/25～325/400的人造金刚石磨料和粒度号为30/40～325/400的立方氮化硼磨料的冲击韧性(TI)和热冲击韧性(TTI)测定方法.本文对该标准的技术内容进行了详细阐述,以期标准使用者能更好地理解和贯彻执行该标准.%The national standard,GB/T 33144-2016 Superabrasives-Test method of impact toughness index,has been approved and issued by General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the P.R.C and Standardization Administration of China in October 13,2016.The date of this standard implementation is May 1,2017.The standard specifies a test method of impact toughness index(TI) and thermal impact toughness index(TTI) of synthetic diamond for grit designation 20/25 to 325/400 and cubic boron nitride for grit designation 30/40 to 325/400.In this paper,we elaborate the technical contents of this standard in detail,so that the users can understand and carry out the standard better. 【期刊名称】《金刚石与磨料磨具工程》
【年(卷),期】2017(037)005
【总页数】7页(P86-92)
【关键词】国家标准;超硬磨料;冲击韧性(TI);热冲击韧性(TTI);测定方法
【作 者】包华;张良;冯兵强;马亚飞;张林州;张凤岭
【作者单位】郑州磨料磨具磨削研究所有限公司,郑州450001;郑州磨料磨具磨削研究所有限公司,郑州450001;郑州磨料磨具磨削研究所有限公司,郑州450001;郑州磨料磨具磨削研究所有限公司,郑州450001;郑州磨料磨具磨削研究所有限公司,郑州450001;中南钻石有限公司,河南南阳473264
强力胶配方【正文语种】中 文
【中图分类】TQ164;TG73
车针冲击韧性(TI)和热冲击韧性(TTI)是表征超硬磨料性能的重要指标之一。郑州磨料磨具磨削研究所有限公司于1991年首次研制成功CYCJ—91A冲击韧性测定仪，在此基础上，1993年首次发布了机械行业标准JB/T 6571—1993[1]《人造金刚石或立方氮化硼冲击韧性测定方法》。该标准以半破碎次数(即未破碎率为50% ——一半破碎率时的冲击次数)来表征冲击韧性值。随后，机械行业标准JB/T 7989—1997[2]《超硬磨料 人造金刚石技术条件》增加了金刚石冲击韧性检测项目和指标要求。JB/T 6571—1993和JB/T 7989—1997标准的发布实施，为促进我国超硬磨料的技术进步和广泛应用发挥了重要作用。2000年郑州磨料磨具磨削研究所有限公司又研制成功超硬磨料热冲击韧性测定专用TTI加热炉，进而制定了JB/T 10646-2006[3]《超硬磨料 金刚石热冲击韧性测定方法》标准，标准应用范围中同时说明了该标准也适用于立方氮化硼磨料热冲击韧性的测定。由此我国超硬磨料冲击韧性(TI)和热冲击韧性(TTI)均有了相应的标准检测方法。
用与半破碎率相关的参数表征超硬磨料的冲击韧性值参考了FEPA标准[4]的规定，不同的是JB/T 6571—1993标准是以半破碎次数表征超硬磨料的冲击韧性值，而FEPA标准(FEPA Standard 63-94《FEPA Standard for measuring the relative strengths of saw diamond grits》)是以半破碎时间(获得50%破碎率所需的冲击时间，单位为秒)表征超硬磨料的冲击
韧性值。这种表征方法的优点是对超硬磨料冲击韧性的区分度好，缺点是操作难度大；且采用逼近计算法可能会导致不同实验室测试结果之间误差较大，尤其是在磨料强度很高的情况下，对测定结果有明显影响。
随着国际贸易的发展，国际上大多采用未破碎率来表征超硬磨料的冲击韧性。我国相关标准为此也进行了相应的修订。GB/T 6408—2003[5]《超硬磨料 立方氮化硼》标准在确定立方氮化硼冲击韧性技术指标时，即采用固定冲击频率和冲击次数时的未破碎率作为冲击韧性值。JB/T 10987—2010[6]《超硬磨料 人造金刚石冲击韧性测定方法》标准也改用未破碎率代替半破碎次数来表征样品的冲击韧性值(其值以未破碎率乘以100表示)，并替代了JB/T 6571—1993标准中有关人造金刚石的内容。修订后的JB/T 7989—2012[7]《超硬磨料 人造金刚石技术条件》标准中冲击韧性值的表征与JB/T 10987—2010一致。 由于超硬磨料在国民经济各领域的应用越来越广泛，超硬磨料冲击韧性测定方法标准需要在全国范围内统一，即应制定相应的国家标准，为此，国家标准化管理委员会于2013年批准立项，制定超硬磨料冲击韧性测定方法国家标准。项目下达后，经过标准起草单位的努力和全国磨料磨具标准化技术委员会组织的专家多次论证，如期完成了该标准的制定工作。
国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于2016年10月13日批准发布了GB/T 33144—2016[8]《超硬磨料 冲击韧性测定方法》国家标准，实施日期为2017年5月1日起。根据《中华人民共和国标准化法》第二章第六条规定，国家标准一经发布，相应的行业标准即行废止，因此原JB/T 6571—1993《人造金刚石或立方氮化硼冲击韧性测定方法》、JB/T 10987—2010《超硬磨料 人造金刚石冲击韧性测定方法》和JB/T 10646—2006《超硬磨料 金刚石热冲击韧性测定方法》三项行业标准失效。
本文结合新国家标准GB/T 33144—2016《超硬磨料 冲击韧性测定方法》，从术语和定义、测定用仪器和设备要求、冲击韧性测定仪的校正方法、样品要求、试验条件、样品测定及热冲击韧性测定样品的热处理等方面对该标准的主要内容进行了详细的阐述。
1 标准主要内容
zn211.1 术语和定义
标准中对相关术语给出了明确的定义，见表1。
kvm管理系统
表1 术语和定义 术语 定义冲击频率(impactfrequency) 冲击韧性测定仪单位时间内的冲
击次数， 用其驱动轮单位时间内的转数来表示。冲击次数(impactcounts) 样品经受冲击的次数，以冲击韧性测定仪 驱动轮旋转的总转数来表示。未破碎率(unbrokenratio) 样品按一定的冲击频率，经受一定的冲击次 数，并按规定的条件筛分后，筛上物质量与 样品原始质量之比，以百分数表示。冲击韧性(TI)(impacttoughnessindex) 样品的抗冲击破碎性能。其值用样品未 破碎率的算术平均值乘以100表示。热冲击韧性(TTI)(thermalimpacttoughnessindex) 经过规定条件的高温处理并冷却至室温后， 样品的抗冲击破碎性能。其值用样品未 破碎率的算术平均值乘以100表示。
对标准中涉及的有关术语进行明确的定义及解释，有利于标准使用者正确理解标准内容。从定义可知，冲击韧性(TI)和热冲击韧性(TTI)值都是用超硬磨料样品冲击后的未破碎率来表征的，即用样品未破碎率的算术平均值乘以100来表示。由于测定过程中，冲击后的样品要分成两份，所以计算TI和TTI值时要取两次未破碎率的平均值。特别需要注意的是，未破碎率是以百分数表示的，而TI和TTI值是未破碎率乘以100 后得出的值，所以TI和TTI值是不带“%”号的。样品冲击后正常状态是部分破碎，极端状态是完全破碎(未破碎率是0%)或完全不破碎(未破碎率是100%)，所以TI和TTI值是0～100之间的数字。
1.2 测定用仪器和设备要求
测定用仪器和设备包括冲击韧性测定仪、筛机和检查筛、天平、管式加热炉、氩气、样品烧舟等。仪器和设备及要求见表2。
空调挡风板>阿尔玛蓝表2 仪器和设备及要求仪器和设备 要求冲击韧性测定仪振动装置(a)能连续振动样品管；(b)振动半径不小于100mm；(c)样品管冲击频率应在2000～3000r/min内连续可调，误差小于2r/min；(d)样品管振动振幅为(8±0．02)mm；(e)冲击次数应在200～9999次内连续可调，误差小于2次。样品管样品管要求：(a)内部深度(22．6±0．02)mm，内径(12．7±0．02)mm；(b)管体材质GCr15，硬度HRC60～62；(c)新样品管使用前应按样品冲击条件打磨不少于3轮次。样品管端面垫片要求：(a)材质YG8，硬度HRA89～91；(b)垫片应按所测定样品粒度和使用次数分开存放，单面允许使用5次。钢球(a)直径8mm，材质GCr15，精度G10，符合GB/T308的规定；(b)钢球应除油和干燥后称重，质量为(2．086±0．002)g；(c)每个钢球只使用一次。筛机和检查筛符合GB/T6406的规定。天平分度值为0．1mg。管式加热炉炉移动式或管移动式两种形式。温度1100℃时控温精度±5℃。氩气纯度不低于99．996%，使用的氩气容器或装置符合有关安全规定。样品烧舟金刚石用Al2O3陶瓷烧舟，立方氮化硼用石墨烧舟。
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