燒結(jié)金屬多孔材料疲勞性能的測定

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1、燒結(jié)金屬多孔材料疲勞性能的測定編制說明（討論稿）燒結(jié)金屬多孔材料疲勞性能的測定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明一、工作簡況1.1任務(wù)來源根據(jù)工業(yè)和信息化部《關(guān)于下達(dá)2015年第三批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃的通知》（工信廳科[2015]115號）及全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會“《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)2015年第三批有色金屬國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制（修）訂項目計劃的通知》”（有色標(biāo)委[2015]29號）的文件精神，西北有色金屬研究院負(fù)責(zé)制訂有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)金屬多孔材料疲勞性能的測定》，該項目計劃編號為：2015-1103T-YS。按計劃要求，本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在2017年完成。1.2方法簡介疲勞性能是表

2、征燒結(jié)金屬多孔材料力學(xué)性能的指標(biāo)之一，是衡量燒結(jié)金屬多孔材料抵抗循環(huán)應(yīng)力的能力。疲勞強度是材料在規(guī)定應(yīng)力下具有N次循環(huán)的應(yīng)力幅值，也即材料抵抗外界循環(huán)應(yīng)力破壞的最大能力。疲勞壽命是指材料按規(guī)定的失效準(zhǔn)則試驗時達(dá)到的循環(huán)次數(shù)。金屬多孔材料在服役過程中，其應(yīng)用環(huán)境包括高溫、高壓、脈沖載荷等復(fù)雜環(huán)境，因此對其力學(xué)性能也有較高的要求。金屬多孔材料使用過程中會受到循環(huán)應(yīng)力的作用，而多孔材料的疲勞失效一般是在屈服強度內(nèi)的高周疲勞，是材料使用過程中很常見的現(xiàn)象，因此金屬多孔材料的疲勞性能是其研發(fā)、生產(chǎn)、使用等各環(huán)節(jié)都不可或缺的性能指標(biāo)，對于判斷用于過濾和分離的燒結(jié)金屬

3、多孔材料及元件的可靠性和壽命有指導(dǎo)作用。1.3承擔(dān)單位情況西北有色金屬研究院是我國重要的稀有金屬材料研究基地和行業(yè)技術(shù)開發(fā)中心，也是稀有金屬材料加工國家工程研究中心、金屬多孔材料國家重點實驗室、中國有色金屬工業(yè)西北質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等的依托單位。經(jīng)過四十多年的不懈努力，西北有色金屬研究院已成為一個由具有較強綜合科技實力的國家級重點研究院、工程研究中心和若干產(chǎn)業(yè)化公司組成的大型科技集團(tuán)，形成了基礎(chǔ)研究、工程化和產(chǎn)業(yè)化并舉的發(fā)展模式。已經(jīng)建立起了13個研究所、中心，共獲得近1100項科研成果獎和160多項專有和專利技術(shù)，其中部省級以上成果獎400多項。開發(fā)試制

4、新產(chǎn)品8600多種，擁有多項國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范工程項目。近年來先后發(fā)起組建了10多個控股參股的高新技術(shù)企業(yè)，形成了國內(nèi)最大的稀有金屬新材料科研、生產(chǎn)基地。西北有色金屬研究院是我國金屬多孔材料研發(fā)的骨干單位，是我國最早從事金屬多孔材料研究機構(gòu)之一，曾被定為原子能行業(yè)用金屬過濾材料及元件的定點生產(chǎn)單位。從1965年開始，應(yīng)我國“兩彈一星”任務(wù)的需求，開始研究核工業(yè)分離提純用鎳金屬膜，由此帶動和促進(jìn)了我國金屬多孔材料的發(fā)展。在此后的近五十年的時間里，西北有色金屬研究院承擔(dān)了眾多國家重點項目，為我國的國防軍工、煤炭機械、冶金化工、食品醫(yī)藥等領(lǐng)域開發(fā)研制了上百種金

5、屬多孔材料元器件，其中許多成果獲得國家獎勵，包括1項全國科技大會獎，2項國家技術(shù)進(jìn)步二等獎和十余項省部級一、二等獎，擁有一百多項專利，發(fā)表論文400余篇，制定了我國燒結(jié)金屬多孔材料及元件的材料標(biāo)準(zhǔn)和檢測標(biāo)準(zhǔn)（5個材料標(biāo)準(zhǔn)和10個檢測標(biāo)準(zhǔn)），先后出版了3部金屬多孔材料專著，其中一部是我國最早的金屬多孔材料專著，在我國乃至國際金屬多孔材料領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。1.4主要工作過程西北有色金屬研究院接到《燒結(jié)金屬多孔材料疲勞性能的測定》的制訂任務(wù)后，立即組織成立了標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，明確了成員的任務(wù)，制定了工作計劃和進(jìn)度安排。1.5階段工作2015年12月接到任務(wù)

6、，編制組首先對國際和國外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了查新，收集、分析、研究了相關(guān)技術(shù)資料，對該檢測方法進(jìn)行了多次驗證實驗，在此基礎(chǔ)上，于2016年10月形成了標(biāo)準(zhǔn)的草稿。編制組對國內(nèi)金屬多孔材料疲勞性能檢測方法進(jìn)行了充分討論和分析，對草稿進(jìn)行了修改和完善，于2017年3月形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)討論稿。二、標(biāo)準(zhǔn)的制定原則、主要內(nèi)容與論據(jù)2.1標(biāo)準(zhǔn)制定的原則該標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》制定。本標(biāo)準(zhǔn)在參照國內(nèi)技術(shù)水平的基礎(chǔ)上制定，充分考慮相關(guān)企業(yè)、使用單位等各方面的意見和建議，體現(xiàn)了燒結(jié)金屬多孔材料的性能檢測技術(shù)水平，切實可行，具有可

7、操作性。同時，也體現(xiàn)了與國際先進(jìn)水平接軌，對國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步將產(chǎn)生積極的推動作用。2.2標(biāo)準(zhǔn)制定的主要內(nèi)容與論據(jù)金屬多孔材料除了孔隙性能、透過性能、過濾效率和過濾精度等應(yīng)滿足工況使用要求外，力學(xué)性能也很重要。由于金屬多孔材料的應(yīng)用環(huán)境包括高溫、高壓、脈沖載荷等復(fù)雜環(huán)境，因此對其力學(xué)性能也有較高的要求。金屬多孔材料使用過程中會受到拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪切及循環(huán)應(yīng)力的作用，所以，材料的力學(xué)性能指標(biāo)直接決定是否適合所應(yīng)用的工況環(huán)境。從使用角度來分，燒結(jié)金屬多孔材料的力學(xué)性能主要包括壓縮強度、抗彎強度、耐壓強度、剪切強度、焊接強度、疲勞性能等，是生產(chǎn)

8、、研發(fā)、使用各環(huán)節(jié)都不可或缺的性能指標(biāo)。國內(nèi)目前生產(chǎn)的燒結(jié)金屬多孔材料的疲勞性能