DIN ISO 4003-1990 Permeable sintered metal materials determination of bubble test pore size identical with ISO 4003 1977《渗透性烧结金属材料 起泡试验孔隙大小的测定》.pdf

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1、DIN1 DIN IS0 4003 90 m 2794442 0160024 Ti8 m DK 621.762.5 : 669-492.2 : 620.1 : 539.217 DEUTSCHE NORM Oktober 1990 Durchlssige Sintermetalle Ermittlung der Porengre mittels Gasblasentest Identisch mit IS0 4003 : 1977 I IS04003 Permeable sintered metal materials; Determination of bubble test pore siz

2、e; Identical with IS0 4003 : 1977 Matriaux en metal fritte permeable; Dtermination de la dimension des pores, Mthode bulloscopique; Identique a IS0 4003 : 1977 Die Internationale Norm IS0 4003,l. Ausgabe, 1977-02-15, ,Permeable sintered metal materials; Determination of bubble test pore size“, ist u

3、nverndert in diese Deutsche Norm bernommen worden. Nationales Vorwort Die Internationale Norm IS0 4003 wurde vom ISO/TC 119 unter Beteiligung deutscher Fachleute des Normenausschusses Pulvermetallurgie (NPu) erarbeitet. Da die Norm IS0 4003 von den an dieser Norm interessierten Kreisen in Deutschlan

4、d untersttzt wird, beschlo der zustndige Arbeitsausschu des NPu, diese ISO-Norm als Deutsche Norm zu bernehmen. Fortsetzung Seite 2 bis 4 Normenausschu Pulvermetallurgie (NPu) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V leinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, Burggrafenstrae 6, 1000 Berlin 30 D

5、IN IS0 4003 Okt 1990 Preisgr: 5 Vertr.-Nr. 2205 10.90 DIN1 DIN IS0 4003 90 2794442 O160025 904 Seite 2 DIN IS0 4003 Deutsche Ubersetzung Du rc h Issi g e Si n ter metal le Ermittlung der Porengre mittels Gasblasentest Vorwort Die IS0 (Internationale Organisation fr Normung) ist die weltweite Vereini

6、gung nationaler Normungsinstitute (ISO-Mit- gliedskrperschaften). Die Erarbeitung internationaler Normen obliegt den Technischen Komitees der ISO. Jede Mitglieds- krperschaft, die sich fr ein Thema interessiert, fr das ein Technisches Komitee eingesetzt wurde, ist berechtigt, in die- sem Komitee mit

7、zuarbeiten. Internationale (staatliche und nichtstaatliche) Organisationen, die mit der IS0 in Verbindung stehen, sind an den Arbeiten ebenfalls beteiligt. Die von den Technischen Komitees verabschiedeten Entwrfe zu internationalen Normen werden den Mitgliedskrper- schafen zunchst zur Annahme vorgel

8、egt, bevor sie vom Rat der IS0 als internationale Normen besttigt werden. Sie werden nach den Verfahrensregeln der IS0 angenommen. Die Internationale Norm IS0 4003 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 119 - Pulvermetallurgie - erstellt und im Dezember 1975 an die Mitglieder verteilt. Die Mitgliedskr

9、perschafen folgender Lnder haben diese Norm angenommen: Australien Deutschland, Bundesrepublik Frankreich Italien Japan Jugoslawien Keine Mitgliedskrperschaft lehnte das Dokument ab 1 Zweck und Anwendungsbereich Diese Internationale Norm beschreibt ein Verfahren, bekannt als Gasblasentest (bubble-te

10、st), zur Ermittlung der Porengre von durchlssigen, gesinterten pulver- metallurgischen Werkstoffen, d. h. Sinterwerkstoffen fr Filter, Sinterlager, porse Elektroden und andere Teile mit untereinander verbundener Porositt. Anmerkung: Der Gasblasentest gilt als Qualittsprfung und nicht als Prfung zur

11、Bestimmung der Filter- gren oder der exakten Porengre und Poren- grenverteilung. 2 Verweisungen auf andere Normen IS0 2738 Durchlssige Sintermetalle; Ermittlung der Dichte, des lgehalts und der offenen Poro- sitt *) 3 Grundlage des Verfahrens Trnken eines Probekrpers mit einer Prfflssigkeit. Ein- ta

12、uchen des Probekrpers in die Prfflssigkeit. Zufgen eines Gases (gewhnlich Luft) mit langsam steigendem Druck. Es ist der Druck zu ermitteln, bei dem Blasen von der Oberflche des Probekrpers aufsteigen. Die Auswer- tung der entsprechenden Porengre nach dem Gas- blasentest erfolgt durch mathematische

13、Formeln. *) Nationale Funote: Entspricht DIN 30911 Teil 3. Kanada Mexiko sterreich Polen Portugal Rumnien Schweden Sowjetunion Spanien Sdaf ri ka Vereinigte Staaten Vereinigtes Knigreich 4 Begriffe Porengre nach Gasblasentest: Der grte quivalente Kapillardurchmesser in dem Pro- bekrper, errechnet au

14、s dem gemessenen Mindestdruck, der erforderlich ist, um die erste Gasblase aus dem mit einer Flssigkeit getrnkten Probekrper (unter Norm- bedingungen) freizusetzen. Die erste Blase wird sich an der Pore mit der grten ff- nung bilden, wobei die ffnung der engste Bereich dieser Pore ist. Fr die Berech

15、nungen wird angenommen, da sich diese Blase am Ende eines Kapillarrhrchens mit kreisfrmigem Querschnitt bildet, das anfangs mit der gleichen Flssig- keit mit bekannter Oberflchenspannung gefllt ist. Bei einer kreisfrmigen Kapillare steht der Durchmesser in Beziehung mit dem Druck der Gasblase durch

16、die Glei- chung: (1 1 d=- 4.Y AP Hierin bedeuten: d der Kapillardurchmesser in m entsprechend der Porengre durch den Gasblasentest y die Oberflchenspannung in N/m der Prfflssigkeit Ap der Differenzdruck in Pascal auf dem Probekrper unter statischen Bedingungen, d. h. AP= Pg- Pi (2) wobei pg der Gasd

17、ruck in Pascal pi der Druck in Pascal in der Flssigkeit im Moment der Blasenbildung ist. DIN1 DIN IS0 4003 90 2794442 OLb002b 40 e 0 e pi = 9,81 . i h (3) Hier ist el die Dichte der Prfflssigkeit in kg/m3 h die Hhe der Oberflche der Prfflssigkeit in m ber der hchsten ffnung in dem Probekrper. Anmerk

18、ung 1 : Die Porengre nach dem Gasblasentest entspricht dem Mindest-Differenzdruck, bei dem eine konstante Blasenbildung das erste Mal auf- tritt. Daher wird dieser Druck manchmal ,Mindest- Blasenbildungsdruck oder ,erste Blasenbildung“ genannt. Der entsprechende Kapillardurchmesser wird manchmal ,ma

19、ximale Porengre“ oder ,maximaler Porendurchmesser“ oder ,grte Porengre“ genannt. Die nach diesem Verfahren ermittelte maximale Porengre kann jedoch das Ergebnis eines einzelnen, rtlichen Fehlers sein und ist daher fr die Gesamtheit der Poren nicht reprsentativ. Anmerkung 2: Sobald der Gasdruck ber d

20、en Mindest- blasenbildungsdruck (erste Blasenbildung) hinaus ansteigt, treten im Probekrper verschiedene For- men der Blasenbildung auf. Der Druck fr eine bestimmte Art der Blasenbildung erlaubt die Fest- legung einer vereinbarten Porengre. Zum Bei- spiel wird hufig der Druck festgelegt, bei dem ein

21、e allgemeine Blasenbildung auftritt (Schumen ber die ganze Oberflche). Diese besonderen Begriffe sollten zwischen Lieferer und Anwender vereinbart werden. Ferner ermglicht die allmh- liche Steigerung des Gasdrucks die Beurteilung einer gleichmigen Verteilung der Poren, die der maximalen Porengre nah

22、ezu entsprechen. Risse und verstopfte Stellen werden bei diesem Verfahren leicht festgestellt. Anmerkung 3: Der Gasblasentest stellt keine Messung der maximalen Partikelgre dar, die durch den durchlssigen Probekrper hindurchgehen DIN IS0 4003 Seite 3 Probekrper 7r Flcsigkeitsdruck pl (Remanenz eines

23、 Filters). Bei einem Filter darf angenommen werden, da alle Partikel, die grer sind als die im Gasblasentest festgelegte maxi- male Porengre, im Filter zurckgehalten wer- den, jedoch wird der gleiche Filter aufgrund der unregelmigen Form der Poren und anderer prozebedingter Umstnde Partikel zurckhal

24、ten, die viel kleiner sind als die maximale Porengre. Die Ermittlung der Gre des grten sich nicht verformenden Partikels, der durch das Poren- system hindurchkommt, erfordert zeitraubende Verfahren, z. B. eine Glasperlenprfung. Fr Scht- zungen ist es angebracht, Erfahrungswerte zu nehmen, die mit de

25、r nach Gleichung (1) durch den Gasblasentest errechneten Porengre multipli- ziert werden. Der Faktor ist etwa 0,4 fr porses Metall aus gleichmigen kugeligen Pulverteilchen und etwa 0,2 fr porses Metall aus unregelmi- gen Pulverteilchen. 5 Gerte 5.1 Trockene und gefilterte Gaszufuhr (im allgemeinen L

26、uft) unter angemessenem Druck. 5.2 Druckregler mit konstanter und genauer Regelung des Gasdrucks, d. h. allmhliche Erhhung des Druckes mit festgelegter Geschwindigkeit oder stufenweise Druck- erhhung und mit der Mglichkeit, bei jeder Stufe einen konstanten Druck zu halten. 5.3 Strmungsmesser, falls

27、erforderlich. 5.4 Vorrichtung zum Messen des tatschlichen Gas- drucks mit einer Fehlergrenze von fi % (mechanischer Druckmesser, Wasser- oder Quecksilbermanometer). Diese Vorrichtung mu dicht neben die Zelle fr den Gasblasen- test gestellt werden, um die gleichzeitige Beobachtung der Blasenbildung u

28、nd des Druckwertes zu erleichtern. L - Prfflssigkeit Bild. Anordnung fr den Gasblasentest 3 DIN1 DIN IS0 4003 90 W 2794442 Olb0027 787 Seite 4 DIN IS0 4003 5.5 Einrichtung zur Beobachtung der Blasenbildung an der Oberflche des Probekrpers entsprechend der Form des Probekrpers. Es mu sichergestellt s

29、ein, da der Probekrper vllig mit Flssigkeit getrnkt ist und wh- rend der ganzen Prfung mit konstanter Tiefe in der Flus- sigkeit eingetaucht ist. Wenn der Probekrper hohl ist oder keine flache Form hat, sollte er um seine groe Achse horizontal so gedreht werden, da die ganze Ober- flche untersucht w

30、ird. 5.6 Prfflssigkeit, abgestimmt auf die Art des Metalls, aus dem der Probekrper besteht. Unter den reinen Flus- sigkeiten, die Metalle vollstndig benetzen, werden am hufigsten 95 % Ethanol, Methanol, Isopropanol oder Tetrachlorkohlenstoff verwendet (siehe Tabelle der Eigen- schaften). Die Prfung

31、wird bei Raumtemperatur durchge- fhrt (20 f 5) OC. Die Oberflchenspannung y der Prf- flssigkeit kann aus den Tabellen der physikalischen Kon- stanten entnommen werden. 6 Durchfhrung Der Probekrper mu sauber, trocken, frei von Fremdkr- pern, Fett oder hnlichen Substanzen sein, die das voll- stndige u

32、nd gleichmige Durchtrnken mit Prfflssig- kei t be hindern knnten. Der Probekrper ist vollstndig mit der Prfflssigkeit zu trnken, in das Gert fr den Gasblasentest zu legen und zu befestigen. Er ist mglichst wenig in die Prfflssigkeit einzutauchen, damit das Auftreten von Blasen gerade noch gut beobac

33、htet werden kann. Diese Tiefe h (siehe Bild) sowie die Temperatur der Flssigkeit ist zu messen. Tabelle. Prfflssigkeiten, die fr die Verwendung bei durchlssigen Metallen geeignet sind I Oberflchen- Prff I ssig ke i t Dichte Spannung bei 20 OC I g/cm3 I N/m Methanol 0,0225 Ethanol, 95 % Isopropanol 0

34、,021 5 Tetrachlorkohlenstoff I) 0,027 I) Da Tetrachlorkohlenstoffdampf gesundheitsschdi- gend sein kann, sollten die blichen Vorkehrungen im Laboratorium getroffen werden. Von einem tatschlichen Gasdruck Null ausgehend, ist der Druck gleichmig mit einer Geschwindigkeit zwi- schen 20 und 100 Pa/s (je

35、 nach der geschtzten Poren- gre) zu erhhen, whrend die Oberflche des Probe- krpers stndig beobachtet wird. Wenn der Probekrper hohl und zylindrisch ist, soll er gedreht werden, so da die gesamte Oberflche beobachtet werden kann; in diesem Fall ist der Druck stufenweise zu erhhen, jeweils von 50 auf

36、500 Pa (je nach der geschtzten Porengre), so da der jeweilige neue Druckwert gehalten wird, whrend die Flche bei der Drehung beobachtet wird. Sobald von einem bestimmten Punkt aus eine Reihe Bla- sen aufsteigt (oder auch an verschiedenen Punkten gleichzeitig), ist der Druck der ersten Blasenbildung

37、auf- zuzeichnen. Wenn eine Fehlstelle vorhanden ist, kann die erste Blase in einem Bereich aufsteigen, der nicht an der oberen Fl- Che liegt. In diesem Fall ist der Druck zu reduzieren und die Prfung zu wiederholen, nachdem der Probekrper um seine eigene Achse gedreht wurde; dann ist der Druck wiede

38、r stufenweise zu erhhen. Anmerkung 1: Der Probekrper mur3 so getrnkt sein, da eine Sttigung seiner offenen Porositt sicher- gestellt ist. Eine Vakuum-Trankung in bereinstim- mung mit IS0 2738 wird empfohlen. Anmerkung 2: Wenn eine Ermittlung an der gleichen Probe wiederholt wird, dann mu diese Probe

39、 vor der erneuten Prfung nochmals vllig getrnkt werden. Anmerkung 3: Es ist wichtig, da der Probekrper im Gert richtig abgedichtet ist. Falls in der Nhe der Abdichtungen Blasen aufsteigen, bleibt das Ergeb- nis unbercksichtigt, und die Prfung ist mit ver- besserten Abdichtungen zu wiederholen. Anmer

40、kung 4: Wenn ein Probekrper aus einer Schicht feiner Poren und einer Schicht grberer Poren besteht, dann ist die den Werkstoff charakterisie- rende Porengre nach dem Gasblasentest die der feineren Porenschicht. Der Probekrper mu so geprft werden, da die Blasen an der Ober- flche der feinen Porenschi

41、cht aufsteigen. Anmerkung 5: In bereinstimmung zwischen Anwender und Lieferer drfen Porengren, die anderen Bla- senbedingungen entsprechen, nach den Angaben in Abschnitt 4, Anmerkung 2, vereinbart werden. 7 Angabe der Ergebnisse Die Porengre nach dem Gasblasentest wird nach der Formel in Abschnitt 4

42、 errechnet. Der arithmetische Mittel- wert aus drei Ermittlungen, gerundet auf 5 %, wird aufge- zeichnet. 8 Prfbericht Der Prfbericht mu die folgenden Angaben enthalten: a) Hinweis auf diese Internationale Norm b) alle zur Kennzeichnung der Versuchsprobe notwendi- gen Einzelheiten c) die verwendete

43、Flssigkeit d) die Geschwindigkeit des Druckanstiegs e) die Stelle der ersten Blase f) das Ergebnis g) alle Manahmen, die wahlweise durchgefhrt oder durch diese Internationale Norm nicht festgelegt sind h) Einzelheiten ber irgendwelche Vorflle, die das Ergebnis beeinflut haben knnten. Ende der deutsc

44、hen Ubersetzung Zitierte Normen - in der deutschen bersetzung: Siehe Abschnitt 2. - in nationalen Zustzen: DIN 30 91 1 Teil 3 Sintermetalle; Sint-Prfnormen (SPN); Prfung der Sinterdichte, der offenen Porositt und des Trnk- stoffgehaltes Internationale Patentklassifikation B 22 F 3/20 B 22 F 3/24 G O1 N 15/08 a