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    CNS 14898-2005 Method for test of Brinell hardness of titanium sponge《海绵钛之勃氏硬度测定法》.pdf

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    CNS 14898-2005 Method for test of Brinell hardness of titanium sponge《海绵钛之勃氏硬度测定法》.pdf

    1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 77.120.50 H2124 14898 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 94 年 2 月 5 日 年月日 海綿鈦之勃氏硬度測定法 (共 5 頁) Method for test of Brinell hardness of titanium sponge 1. 適用範圍:本標準規定海綿鈦之勃氏硬度測定方法。 備考:本標準中 ( )內之單位係公制,數值為近似值。 2. 測定方法:依試樣熔解方法,區分為下列 2 種。 (1) 鈕釦法 (2) 渣殼法 3. 鈕釦法 3.1

    2、方法概要:將待測勃氏硬度之海綿鈦,依 CNS 14895鈦及鈦合金取樣法之規定縮分後,以分取 4 個可代表該批之試樣,依鈕釦熔解法製作鈕釦狀硬度測定用試樣,測定此試樣硬度,作為海綿鈦硬度。 3.2 試樣:試樣係經縮分採取 100 g 者 4 個,惟須可代表該批 (1)者。 註 (1) 批之質量,原則上為 5000 kg 以上。 3.3 熔解裝置:由熔解爐水冷銅坩堝 (2)、爐體及水冷鎢電極 (3)所組成 、直流電源、真空系統、配線及配管所構成 (4)。 註 (2) 水冷銅坩堝大小,乃可得到直徑約 55 mm,厚度 12 13mm 之鈕釦狀試樣即可。 (3) 鎢電極,使用純度 99.6 %以上者

    3、,其直徑以 6 8 mm 為宜。 (4) 參照附圖 1。 3.4 裝置之清掃:熔解爐內部,以砂紙、甲醇、脫脂棉等清理亁淨,鎢電極係以研磨之方式去除鈦等之附著物。 3.5 裝置之組合:將試樣放入水冷銅鉗堝中,而將裝置組合。此時連接坩堝於正,鎢電極於負。 爐之真空洩漏,在 6.6 Pa(50 m H)時,應為 1 L /s 以下。 3.6 熔解操作:以真空系統實施排氣,使成為 6.6 Pa(50 m Hg)程度之真空,繼續排氣約 10 分鐘後導入氬氣。氬氣係使用純度 99.999 vol%以上者,使其壓力稍高於大氣壓,亦可使氬氣流通於爐體內。通冷卻水流入後降下電極,以使電極與海綿鈦之間產生弧光。

    4、以熔解電壓 20 35 V,電流 300 800 A,注意不使弧光間斷之情形下熔解 1 2分鐘。停止電流後仍在氬氣氛下冷卻至鈕釦狀試樣不會氧化。然後關冷卻水,取出鈕釦狀試樣 (5)。 註 (5) 為了防止在熔解中冷卻水洩漏而引起之事故,在熔解前,須細心檢查各部分。 2 CNS 14898, H 2124 3.7 試片之調製:將鈕釦狀試樣切削、研磨,使成為上下面平行且平滑,作為試片。試片厚度為約 10 mm,且須符合 CNS 2113勃氏硬度試驗法所規定之試樣條件。 3.8 勃氏硬度測定方法:勃氏硬度測定方法,係以鈕釦表面上 3 點之測定值平均為鈕釦硬度,而以 3 個鈕釦硬度平均值作為試樣硬度。

    5、此時,使用直徑 10 mm 之壓頭,試驗荷載為 14.71 kN(6)(1500 kgf),試驗載重保持時間為 30 秒。但,鈕釦間之硬度差為平均硬度之 10 %以上時,將剩餘之 1 個測定,以 4 個鈕釦之平均值作為試樣硬度。此時,鈕釦間之硬度差,為平均硬度之 10 %以上,則重新採取試樣並再實施試驗。 (1) 勃氏硬度試驗機:須符合 CNS 9472勃氏硬度試驗機之規定。 (2) 勃氏硬度之計算方法:參照 CNS 2113,依下式算出。 )dDD(DF2102.0HB22= 式中, HB:勃氏硬度 F:試驗載重 (kN)(6) D:壓頭直徑 (mm) d:凹痕直徑 (mm) 註 (6) 試

    6、驗載重 (F)之單位為 kgf 時,依下式算出勃氏硬度。 )dDD(DF2HB22= 4. 凝殼法 4.1 方法概要:自待測勃氏硬度之海綿鈦,依 CNS 14895 之規定縮分,採取 1 個可代表該批之試樣後,以渣殼法製作鑄錠狀硬度測定用試樣,測定此試樣硬度,作為海綿鈦硬度。 4.2 試樣:試樣係以縮分採取 1400 g 者 1 個,惟須可代表該批 (7)者。 註 (7) 批之質量,原則上為 5000 kg 以下。 4.3 熔解裝置:由熔解爐兩段式水冷銅坩堝 (8)、爐體及水冷鎢電極 (9)所組成者 、直流電源 (9)、真空系統、配線及配管所構成 (10)。 註 (8) 兩段式水冷銅坩堝之上段

    7、直徑為 100 140 mm,下段之鑄模部分大小以可得到直徑 55 60 mm,高 70 110 mm 大小之鑄錠即可。 (9) 鎢電極,使用純度 99.6%以上者,其直徑以 10mm 為宜。 (10) 參照附圖 2。 4.4 裝置之清掃:依第 3.4 節之規定。 4.5 裝置之組合:在兩段式水冷銅坩堝之下段鑄模部頂部,放置厚 0.1 mm(約 1.5g)之鈦箔,放入試樣於其上面,而將裝置組合。此時,連接坩堝於正極,鎢電極於負極。 爐之真空洩漏,在 6.6Pa(50 m Hg)時,應為 1 L /s 以下。 4.6 熔解操作:以真空系統實施排氣,使成為 6.6Pa(50 m Hg)程度之真空,

    8、繼續排氣約 10 分鐘後導入氬氣。氬氣係使用純度 99.999 vol%以上者,使其壓力稍高 3 CNS 14898, H 2124於大氣壓,亦可使氬氣流通於爐體內。通入冷卻水後降低電極,以使電極與海綿鈦之間產生弧光。 以熔解電壓 35 40 V,電流為 400 600 A,注意不使弧光間斷之情形下熔解約2 分鐘,至熔化液表面平滑。 然後,調整電壓為 20 30 V,電流為 800 1200 A,讓弧光以每分鐘 30 50 轉,繪直徑約 50 mm 之圓形下,繼續攪拌 6 8 分鐘後,將弧光固定於熔化液中心部,以使熔漿鑄入下段鑄模部分,停止電流。讓它在氬氣氛下冷卻至鑄錠不被氧化為止,然後停止冷

    9、卻水,取出鑄錠 (11)。 註 (11) 鑄錠質量為 800 1000 g。 4.7 試片之調製:將鑄錠上下面各切削去除 10 mm 以上,然後實施切削,研磨使其上下面成為平行且平滑,作為試片,試片須符合 CNS 2113 之試樣條件。 4.8 勃氏硬度測定方法:勃氏硬度測定方法,係在鑄錠試片上下面測定 3 點之硬度,以其平均值作為試樣之硬度。此時,使用直徑 10 mm 之壓頭,試驗載重為 14.71 kN(1500 kgf),試驗載重保持時間為 30 秒。但,鑄錠上下面之各硬度差為平均硬度之 10 %以上時,須重新採取試樣並再實施試驗。 (1) 勃氏硬度試驗機:依第 3.8(1)節之規定。

    10、(2) 勃氏硬度之計算方法:依第 3.8(2)節之規定。 引用標準: CNS 2113 勃氏硬度試驗法 CNS 9472 勃氏硬度試驗機 CNS 14895 鈦及鈦合金取樣法 CNS 14897 海綿鈦 4 CNS 14898, H 2124 附圖 1 100 g 鈕釦熔解爐 (例 ) 單位: mm A:橡膠軟管或風箱 (銅 ) B:絕緣材料 (四氟化乙烯 ) C:爐蓋 (碳鋼 ) D:玻璃圓筒 (硬質玻璃 ) E:遮蔽板 (硬質玻璃 ) F:電極 (鎢 ) G:橡膠襯墊 (氯丁橡膠 ) H:坩堝 (銅 ) 冷却水氬氣排氣口氬氣 冷却水冷却水 5 CNS 14898, H 2124附圖 2 1400 g 渣殼熔解爐 (例 ) 單位: mm A:伸縮銅管 B:監視窗 C:橡膠襯墊 (氯丁橡膠 ) D:電極 (鎢 ) E:坩堝 (鍋 ) F:舖板 (鈦箔 ) G:鑄模部分 (銅 ) 冷却水冷却水冷却水冷却水 冷却水 海綿鈦 升降桿 升降桿把手 氬氣真空 氬氣 冷却水


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