【国家标准(GB)】 非金属垫片材料分类体系及试验方法 第5部分:垫片材料蠕变松弛率试验方法

ICS 23. 100.60.73. 080
中华人民共和国国家标准
GB/T20671.5—2006
非金属垫片材料分类体系及试验方法第5部分：垫片材料变松弛率试验方法Classification system and test methodsfor Honmetallic gasket materials-Part 5:Standard test method for creep relaxation of gasket materials2006-12-07发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码肪
中国国家标准化管理委员会
2007-07-01实施
GB/120671非金属挚片材料分类体系及试验方法》分为11个部分：第1部分：非金属垫片材料分类体系：-第2部分：垫片材料压缩率回弹率试验方法第3部分：垫片材料耐液性试验方法；第4部分：垫片材料密封性试验方法；第5部分：萃片材料变松弛率试验方法：第6部分：挚片材料与金属表面粘附性试验方法：第7部分：非金属垫片材料拉伸强度试验方法；一第&部分非金属垫片材料柔软性试验方法；第 9 部分:软木萃片材料胶结物耐久性试验方法;第10部分：垫片材料导热系数测定方法；第11部分：合成聚合物抗需性测定方法。本部分为GB/T20671的第5部分
GB/T 20671.5—2006
本部分等同求用天国试验与材料协会ASTMF38—CU垫片材料端变松弛率试骏方法》。本部分等周翻译ASTMF38一00.
本部分与ASTM F38一00相比：主要做了如下修改：第2章标题用\规范性引用文件\代替“参考文献\,并增加了引导语;乳用文伴目录中用中国国家标准“GH/T 20671.1\代替了美国试验与材料协会 ASTM标准“F104\,在标准正文中也相避进行了替代：
删除了所有括号中给出的英制单登及其数值将第 6. 2. 1 条试样尺于偏差中\±0. 3B1 Hm\龄改为\=0. 38 mm\将第8.1.3条试验温度由\20℃~30℃\修改为*21℃～30℃”-将“附录 A1\改为\附录 A\，“附录 X1\改为\附录 B\,附录的条文编号也相应进行了改变;—增加了资料性附录“试验方法H松弛率测定仪用材质技术指标示例\(见附录C)。本部分附录 A为规范性附录,附录B、附录 C为资料性附录。本部分由中国建筑材料工业协会提出。本部分市感阳非金属矿研密段计院归口本部分负责起草单位：咸阳非金属矿研究设计院本部分参加起草单位：建筑材料上业技术监督研究中心，烟台石川密封萃板有限公司、浙江国泰密封材料股份有限公司、上海索拓工贸有限公司，因特费斯公司，汉中案宇密封材料有限公司、华尔卡密封件制品（上海)有限公司。
本部分主要起草人：焦红彬、尚兴、姜寿松、吴益民，潘洲，高冠英、陈宝明、冯梅。本部分为首次发布。
1范围
非金属垫片材料分类体系及试验方法GB/T 20671.5—2006
第5部分：垫片材料蠕变松弛率试验方法1.1这些试验方法规定了垫片材料在-定时间内承受·定的压力下.端变松弛率的测定方法。1.1.1试验方法A-一借助于螺栓工的一个标定过的应变计来测定蟠变松弛率。1.1. 2试验方法 E一借助于一根带有千分表的标定过的螺栓来测定端变松弛率。1.2以国际单位制(SI)单位表示的数值作为标推。1.3本部分不涉及与其使用有关的安全问题，本部分的使用者有责任考虑安全和问题，好在使用前确定规章限制的应用范围
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过（H3[20671的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的可引用文件其随后所有的改单（不包括勘误的内容)或修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：凡是不注口期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T20671.1，非金属垫片材料分类体系及试验方法第1部分非金属垫片材料分类体系ASTM A193用于高温的合金钢和不锈钢螺栓材料规范ASTMB637用丁高温的沉淀硬化镍合金棒，搬件和锻坏规范ASTMD3040与橡胶和橡胶试验有关的标准的精密度报告指导3ASTM附件松弛率测定仪，方法A(F38)ASTM附件松弛率测定仪，方法B(F38)3方法概述
3.1在这两种方祛中，试样格放置在两个平国板之间受压,压力由紧扣网板的螺栓和竭母提供。3.2试验力法A一股在室温下进行，应力由螺栓上标定过的应变计来测定。在试验中，从加载并始到试验结束，每随段时间读取一饮应变显示器上的读数。应变显示器上的读数被换算成初始应力的分数，然后绘出该百分数与时间（以小时为单位)对数的关系曲线，在全部验时间范围内，任何给定的时间的初始应力摄失或松弛的百分率能够从曲线上查出：3.3试验方法B在室温或高温下逃行，应力过用于分表测量标定过的螺栓的长度变化来确定，在试验开始和试验结束时,分别测量螺轻的长度,计算出松弛的百分率。4意义和用途
这些试验方法的设计是用于在受控条件下，比较相关的材料在用时同为函数的给定压力的保持率。栓接法兰中的部分扭矩损失是蠕变松弛造成的结果，仙扭矩损失也会山螺栓变长，法兰变形和展动弓起，所以试验所得结果应与实际应用情况对照，当供需双方同意时这些试验方法可以用作例行试验，注1：试验为法B从应用于石棉垫片材料而来.在颁布时的正明数据不适用于其他垫片材料。5试验设备
5.1试验方法A
5.1.1应变显示器，
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5. 1. 2 记时器,
5.1. 3松弛率定仪:包括两块平圆板（上、下各块)、一根装有应变计的螺栓、一个螺母和个推力轴承。如图1所示。
5. 1. 4 应变计应变灵敏度系数(2. 0+0. 1)%的 120 n 电阻。应变计用来指示拉伸应变,应放置在抵消扭矩、温度、弯曲影响的适当位置。应变计装在螺栓的小直径上，距螺栓项部约50,8 frltil。装有应变计的操检必须标定。
推力轴承
上平圆板
接SR 1
应变显示器
固定台
分度值0. 002 5
的指针上分塞
试验群品
下平园板
图1试验方法A松弛率测定仪
繁固螺丝
连接間
试验样品bzxZ.net
试验方法B
试样握放
所需的究隙
A-A视图
松弛率测定仪和千分表组件
5.2试验方法B
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5. 2. 1松弛率测定仪:包括两块平圆板、带有特殊孔的标定过的螺栓,垫圈和螺母,其材质为 ASTA193B7级合金钢(参见附录C)或ASTMB637UNS N07718级高温合金(参见附录C)或其他合金，结构应满足规定试验温度标定程序(见附录A)的需要,还有一套干分表组件。如图2所示。5.2.2套筒扳手。
6试验样品
6. 1试验方法A——试样应为内径33. 02 mm+0. 0: mm,外径 52.32 mm士0. 05 mum的环形。6. 2 试验方法 B
6.2.1试样为矩形,宽度 10.16 mm±0.38 mm,长度 3l.75 mm士0. 38 mm，每次试验需要个这样的试样。
6.2.2也可以使用面积为1290 mm2的环形试样：推荐采用内径15,62 mm,外径43,56 mm的试样，6. 2. 3对于 1 型2 类材料,试样应为 152. 1 mm 的-个长条。6. 3试验应至少进行三饮，应准备足够的试样，6.4试样的公称厚度应为0.8mⅡ。其他厚度山供需双力协商确定：对于4型材料，公称厚度应不大于1.78mm。
7试样调节
7.1按照GB/T23571.1调节切刮好的试样：B试验程序
8. 1 试验方法 A
8.1.1清洁所有表面（平圆板和试样），不能沾有蜡、脱模剂和油（用异辛烷或其他合适的整剂擦拭）润滑螺栓的螺纹，
8.1.2使用13.8MPa士0.3MPa的初始应力，另有规定除外。8. 1.3 试验在 21℃~~30℃ 下进行,另有规定除外。B.1.4拆开松弛率测定仪.把试样放人两块平圆板之间，试样的内直径与平圆板的内直径应尽可能同圆心。把螺栓头安在固定台中，拧上推力轴承和螺册，用于或仪够固定试样的力轻轻扩紧。8.1.5联接并平衡应变显示器。记录读数。然后将应变显示器的读数调整到规定的初始应力（注意：在上述读数上添加微英寸就会改变应力和应变计螺栓标定值）。8.1.6通过用死于紧固螺呼给垫片施加压力，直到应变显示器达到平衡。对」17.8kV的压力来说，需要人约30N-m的扭矩，压力应以均匀的速率施加,需在10士2 s内达到规定的正力,这就是“始应力”
8.1.7从达到现定的\初始应万\开始计时。依次10 s、1 min、B mii、30 min、1 h、5 h,24 h等读取应变显示器上的读数，直到试验结束（试验完后检查应变显示器的零点）。8.1.8将在8.1.7获取的应变显示器的读数转化为“初始应方”的百分数。然斥在半对数坐标纸上绘出这些百分数和时闻(以小时为单位)对数的关系曲线。8.2试验方法 B
B.2.1清洁所有表而。轻轻润滑螺栓螺纹和挚圈，石墨和二硫化铝是常用的润滑剂。8.2.2按照图2所示，把四个矩形试样改入两块平圆板之间.确保试样之间及它们距平圆板边缘的距离不小于2 mIl。如果用环形试样,试样的内自径与平圆板的内直径应尽可能同圆心：如果是4型2类试样，在平圆板间的试样应以螺棒孔为中心，确保两个尾端交叠至少3.35mm。8.2.3改好垫圈·拧上螺母,用于指打紧．3
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8.2.4上千分表组件，用手指拧紧。把千分表读数调到零刻度，8.2.5通过用扳手拧紧螺母向试样施加压力，直至达到规定的干分表读数，记录该读数(D:)。施加压力过程应是一个连续的过程,3 s 内达到最大载荷。对于 26.7 kN 的压力来说，典型的螺栓伸长量是0.1222tmm~0.1270mm（标定程序见附录A)。卸去F分表组件。注 2;\试验材料的厚度大下 0. 3 mL 时,行紧螺母的时间最长可延长至 5 3,以足施加试验赖荷的需要，8.2.6将夹有试样的测定仪放人100℃土2℃的热风循环烘箱中，保持22h，如果另有规定，对于ASTM A193 B7 级材质的松弛率测定仪,最高试验温度不应超过 204. 4C,对于 A5TM H637 UNSN07718材质的松弛率测定仪，最高试验温度不应超过482.2℃8. 2. 7
从烘箱中取出夹有试样的测定仪，冷却到室温。重新安上下分表组件，用手指拧紧。把干分表读数调到零刻度。松开螺母（不要扰动千分表组件)，记录千分表读数(D,），
8. 2. 9 按式(1)计算端变松弛率蠕变松弛率(%)=[(D:一Dr)/D×1009试验报告
9.1试验报告应包括下列内容：
9.1.1被测材料的牌号和标记；
9.1.2试验温度，
9. 1. 3 试验的用时,以小时为单位;9.1.4所用的“初始应力”和试样厚度，9.1.5每个试样的应力拥失白分率；9,1.5 记录的所有试验结果的平均值。9. 1. 6
10精密和偏倚
10,1 这些精密度和偏倚数据已按指导书 ASTM D3040 算出。术语和其他试验及统计概念解释请参考该指导书、
10. 2 七个实验室试验了以下I种垫片材料(GB/T 20671. 1 的分类代码)的变松弛萃:1 型 1 类;1型2类5型1类:7型1类;7型2类。所有的实验室都用试验克法b,1型材料的调节程序。矩形试样沿者着财料的压延方向裁取。试鉴按照不标难试验方法 B 进行,20, G8 MIPa 的切跆应力施加在1290中m试样面积上，总压力为26.7kV，试验在100℃下进行了22h。用ASTMA193B7级金钢材质的松弛率测定仪，对每种材料进行了三个平行排试验。10.3
给出．
ASTMA193B7级合金钢材质的松弛率测定仪的精密度结果在表1给出。附加的关ASTMB637UNSN07718材质的松弛率测定仪评定的F38循环试验数据在附录B表 1垫片材料蝠变松弛率试验的精密度(用变异系数法表示）材料的型号和类别
GH/T 20671: 1
一型1类
1型2类
5型1类
7型1类
辅变松弛率/%
11. 5~~15, 4
27,2 33, 7
14.2~-24.5
平均值
重复性
再现性
材料的型号和类别
GB:T 2057.1
7型2类
蜗变松弛率/%
平均值
注 l:S-标准偏差(standard devintion) :表（续）
重复性
CV=变异系数(oe[licicnt af variation)%=(sxlo0)/平均值；S
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再现性
LSD-在95兴的置信度水平上，两次独立的试验结果之向的显著性差异最小值（lenst sigaificnardifference)%,=2y(cW.
注 2, 环形试样代替矩形试样能够用在 1 型 2 类,5 1 类,7 型 1 类和 7 型 2 类。由于试验结果有统计上的显著差异，1型1类不能用坏形样代替矩形试样。11关键词
变松弛率(creep rclaxalion);偏移(deflection)垫片材料(gaskel material),平圆板(plalens)：11.1
松弛率测定仪G3/T 20671.5--2006
附录A
（规范性附录）
试验方法B蟠变松弛率测定仪
螺栓的标定程序
标定之前在高温下预处理被标定的螺拴，以消除应力。标定预处理后的螺栓，并在便用后定期标定。若使用温度超过205℃,标定周期则应比低溢使用时更短。
A.1.3为保证操栓使用性能正F常，如果被标定的螺栓在26.7kN的作用力下仲长量小于C.114mm或大了0.140而m,则这根螺栓应度弃。A.2设备
松地率测定仪：按照本标准5.2.1，稍作改进，使个平圆板能插进一对钢制定位销。A.2.2势片：与垫圈—样，厚度0.8cmm0.13n1A. 2. 3 拉力试验机:有供给和记录 26. 7 k 载荷的能力。 最大允许系统误差为所施加载荷前0, 5% A. 2. 4
标定机构：把松弛率测定仪和拉力试验机相连接的机构：见图A.1上支架
定位销
上多架
螺标定装童示意
指针千分表
连接所
平通版
A.3程序
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4.3.1如果被标定的螺栓是新的，必须首先按下述步骤进行预处理，在不放垫片的情况下，安装好松弛率测定仪。向螺栓施加载荷+使其获得0.131m士0.0013mm的位我慎，记录这个值，并作为原始位移值：把该测定仪放人循环热风烘箱中，烘箱温度应预先调率超过最高试验温度28亡。22h后，从烘箱中取出该测定仪,冷却到室温，撤去螺栓上的载荷，测量位移值，精确到0.001 3 mm，记录这个值,并作为终点位移值，重复上述操作循环，直至一次循坏和下一次循坏的原始位移值和终点位移值的差值没有显示进·步减小的趋向，一般螺栓的原始和终点位移值的差异将稳定在3对或更小。注，般螺栓的预处理有次或七饮以下的上述作循环就足够了，A,3.2用钢垫圈代替垫片，只用手指拧紧螺母：如图A.1那样,把测定仪安装在标定机构中，调整间距,不要使拉仲载荷施切到测定仪的螺栓上。将下分表调到零刻度：施加拉伸力，直到载荷达到4.45kV。保持这个载荷.记录T分表指示的螺轻伸长量，读精确到C.0013tnrn：继续向螺栓加载，记录下载荷从1.45kN增加到26.7kN的螺栓伸长量。4.3.3卸去测定仪螺栓上的载荷。如果T分表没有回到零刻度(十0,G2 5mm范围内）,则应别除这组数据，重新把T分表调到零刻度，按A.3.2重新向螺栓加载，记录螺栓伸长量。向松弛率测定仪螺桦连续施加载荷三次.记录下各次4.45 kN以上载荷的螺栓种长量：A.3.4在线性坐标纸上标出平均螺栓伸长量和对应的螺栓载荷的坐标点，绘制螺栓标定曲线。这个曲线必须是一条直线。
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附录B
（资料性附）
ASTMB637UNSN07718试验数据整理结果关于ASTMB637UNSNO7718级高温合金材质的松驰率测定仪的试验数据整理结果已由ASTM螺变松池率课题组（F3.20.01)完成作为资料个表B1给出表 B. 1试验方法 B 试验数据-
ASTIM B637 UNS N07718
试验者
溢度/
样拓2
7型1类
7型2类
7型类
5型1类
栏品3
样品子
样品2
样品2
样品3
样品！
样品2
样品3
实验室1
实验室 2
实验室3
7型1类
7型2类
7型|类
5型1类
试验者
温度/℃
样品1
样品2
样品3
样品1
样品2
样品？
样品1
样品2
样品3
样品1
样品2
样品3
实验室4
表 B. 1续
实验室 2 使用的标定过的松弛率测定仪材质为 A-286 合金钢。实验率5
GB/T20671.5—2006
CB/T 20671.5—2006
附录心
(斑料性附录》
试验方法 B松弛率测定仪用材质技术指标示例A5TM F38 00 规定,试验方法 B 松驰率测定仪用材质为 ASTM A193 B7 级合金钢或 ASTMB637LVSNo7718级高温合金或其他合金。前面两种合金的主要技术指标列于表C.1、表C.2.表 C. 1ASTM A193 B7 级合金钢主要技术指标铬钼铁素体钢
化学残分质量
分数/另
力学性能
注1：
0, 37--0. 49
拉伸强度
0, 63--1. 10
癌服强度
793MFa！555MPa
0, 15 ~0. 350. 75 ~-1. 20 0. 15 ~0. 254E伸长步
最大便度
最小回大福度
593℃
上述指标摘白A8TM A193/A193M—99高温用合金钢和不锈钢螺轻材料规范3上述指标接近于我国标准GB/T3077台金结构钢3中的42CrMo辆。表 C,2ASTM B637 CNS NO7718级合金钢主要技术指标Ni
50,.6~~55.0
化学成分质量分数！
热楚理
力学性能
断裂应力
17.0~21.0
0.20--0,80
2.80~3.30
Nbt Ta
4. 75~-5. 50
置溶热处理:924--110℃保持最少 0,5 h,空气冷却或快速冷却。演淀硬化处理，8工
达到 13 h,空气冷却。
拉伸强度
1 275 MP
断面收缩率
14 保持 8 h 加热护玲却到 521 +:11 ℃C保持至总流淀热处理时间眼强度
1 C34 MPa
伸长辛
断面收缩率
试验温度 649℃,应力 690 MPs,最少 23 b,50 mm 仲长本最小 5光,注 1：上述指标摘白 ASTM B637986商温用硬质镍合金摔，锻件和锻坏规范\注2：上述指标与我国标准GB/T149924高温合金牌号3中的GH4159相类似。10
布氏硬度
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