DIN 51914:2020-12
Испытание углеродистых материалов. Определение прочности на разрыв. Твердые материалы.
- Стандартный №
- DIN 51914:2020-12
- Дата публикации
- 2020
- Разместил
- German Institute for Standardization
- состояние
- быть заменен
- DIN 51914:2023-10
- Последняя версия
- DIN 51914:2025-01
- заменять
- DIN 51914:2009
- сфера применения
-
Обзор стандарта и техническая информация
DIN 51914:2020 — это стандарт испытаний на прочность углеродных материалов на растяжение, выпущенный Немецким институтом стандартизации, заменивший версию стандарта 2009 года. Этот стандарт применяется к определению прочности на растяжение углеродных и графитовых материалов (твердых) при комнатной температуре, предлагая унифицированный метод испытаний для исследований и разработок материалов, контроля качества и инженерных приложений.
Основные технические обновления
По сравнению с версией 2009 года, версия стандарта 2020 года претерпела важные технические изменения:
Элементы пересмотра DIN 51914:2009 DIN 51914:2020 Техническое значение Требования к испытательному оборудованию Четкие требования к диапазону измерений Устранение ограничений диапазона измерений Улучшение применимости оборудования Калибровка прибора Ссылка на старую версию стандартов Обновление до последних стандартов калибровки Обеспечение измерения точность Нормативные ссылки Некоторые стандарты, на которые даны ссылки, устарели Все они обновлены до последней версии Поддержание координации стандартов Принципы и методы испытаний
В стандарте используются образцы в форме гантели или цилиндра, испытания проводятся на разрывной испытательной машине. Образец закрепляется в приспособлении и непрерывно нагружается со скоростью 1-2 мм/мин до разрушения. Предел прочности на растяжение рассчитывается по формуле: σzB = Fmax/A, где Fmax — максимальная сила (Н), а A — начальная площадь поперечного сечения образца (мм²).
Характеристики подготовки образцов
Требования к размерам
Размеры образца должны быть не менее трёх диаметров наибольшего структурного элемента (например, максимального размера зерна) в любом направлении и не менее 4 мм. Диаметр цилиндрических образцов должен быть не менее пяти диаметров.
Обработка поверхности
Образец должен быть полностью обработан механически, шероховатость поверхности должна соответствовать требованиям рисунков 1 и 2 настоящего стандарта. Торцы должны быть параллельны и перпендикулярны оси образца.
Требования к оборудованию и приборам
Оборудование для испытания сердечника
Машины для испытания на растяжение должны соответствовать как минимум требованиям точности класса 1 согласно DIN EN ISO 7500-1 и быть оснащены соответствующей системой захвата.
Измерительные приборы
Размеры образцов должны определяться с точностью до 0,5% с использованием прибора для измерения длины (например, штангенциркуля); Оценка качества поверхности должна выполняться с использованием прибора для измерения шероховатости.
Ключевые моменты проведения испытаний
Условия окружающей среды
Испытания должны проводиться при комнатной температуре (10-35 °C), чтобы гарантировать, что колебания температуры не повлияют на результаты испытаний.
Контроль нагрузки
Приложение силы должно быть непрерывным и равномерным, а скорость испытания должна строго контролироваться в указанном диапазоне. Компоненты приложения силы должны быть подключены к испытательной машине таким образом, чтобы не передавался изгиб или крутящий момент.
Анализ точности и неопределенности
Стандарт предусматривает, что в повторяемых условиях неопределенность измерения составляет приблизительно 5% при 95% уровне статистической достоверности. Этот уровень точности учитывает такие факторы, как анизотропия материала, вариации подготовки образцов и ошибки измерительной системы.
Анализ практического применения
Испытание материала графитового электрода
Производитель графитового электрода провел контроль качества в соответствии с DIN 51914, используя цилиндрические образцы (диаметром 10 мм, длиной 50 мм). Результаты испытаний показали прочность на разрыв 15,3 ± 0,8 МПа, что соответствует спецификациям продукта.
Оценка композиционного материала на основе углеродного волокна
Научно-исследовательский институт использовал образцы в форме гантели для оценки механических свойств новых композитов на основе углеродного волокна. Благодаря стандартизированным процедурам испытаний они получили надежные данные для поддержки разработки материала.
Рекомендации по внедрению и меры предосторожности
Ключевые моменты подготовки образцов
Обеспечение качества обработки образцов для предотвращения дефектов поверхности, влияющих на результаты испытаний. Для анизотропных материалов направление и положение отбора проб должны быть чёткими.
Калибровка и обслуживание оборудования
Регулярно калибруйте испытательную машину на растяжение, чтобы гарантировать соответствие точности измерения силы требованиям стандарта. Система крепления должна поддерживать хорошую производительность центровки.
Характеристики регистрации данных
Отчёт об испытании должен содержать всю информацию, требуемую стандартом, в частности, идентификационные данные образца, данные измерений размеров и любые записи наблюдений с отклонениями от нормы.
Перспективы развития технологии стандартов
В связи с постоянным расширением области применения углеродных материалов будущие стандарты могут дополнительно уточнить требования к испытаниям для различных типов углеродных материалов и ввести спецификации цифрового управления данными испытаний. Координация и унификация с международными стандартами также будут важным направлением развития.
DIN 51914:2020-12 История
- 2025 DIN 51914:2025-01 Тестирование углеродсодержащих веществ - Определение тензионной прочности - Твердые материалы
- 2023 DIN 51914:2023-10 Испытание углеродсодержащих материалов - Определение прочности на разрыв - Твердые материалы / Примечание: Дата выпуска 22 сентября 2023 г. *Предназначен в качестве замены DIN 51914 (2020-12).
- 2020 DIN 51914:2020-12 Испытание углеродистых материалов. Определение прочности на разрыв. Твердые материалы.
- 2009 DIN 51914:2009 Испытание углеродистых материалов. Определение прочности на разрыв. Твердые материалы.
- 1985 DIN 51914:1985 Испытание углеродных материалов; определение прочности на разрыв; серьезные дела
