燒結(jié)金屬多孔材料疲勞性能的測(cè)定

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1、燒結(jié)金屬多孔材料疲勞性能的測(cè)定編制說(shuō)明（討論稿）燒結(jié)金屬多孔材料疲勞性能的測(cè)定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明一、工作簡(jiǎn)況1.1任務(wù)來(lái)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(jì)劃的通知》（工信廳科[2015]115號(hào)）及全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)“《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)2015年第三批有色金屬國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制（修）訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知》”（有色標(biāo)委[2015]29號(hào)）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(cè)定》，該項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為：2015-1103T-YS。按計(jì)劃要求，本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在2017年

2、完成。1.2方法簡(jiǎn)介疲勞性能是表征燒結(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(qiáng)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(yàn)時(shí)達(dá)到的循環(huán)次數(shù)。金屬多孔材料在服役過(guò)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(duì)其力學(xué)性能也有較高的要求。金屬多孔材料使用過(guò)程中會(huì)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(qiáng)度內(nèi)的高周疲勞，是材料使用過(guò)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

3、用等各環(huán)節(jié)都不可或缺的性能指標(biāo)，對(duì)于判斷用于過(guò)濾和分離的燒結(jié)金屬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(guó)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(guó)家工程研究中心、金屬多孔材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)有色金屬工業(yè)西北質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等的依托單位。經(jīng)過(guò)四十多年的不懈努力，西北有色金屬研究院已成為一個(gè)由具有較強(qiáng)綜合科技實(shí)力的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)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(gè)研究所、中心，

4、共獲得近1100項(xiàng)科研成果獎(jiǎng)和160多項(xiàng)專有和專利技術(shù)，其中部省級(jí)以上成果獎(jiǎng)400多項(xiàng)。開發(fā)試制新產(chǎn)品8600多種，擁有多項(xiàng)國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范工程項(xiàng)目。近年來(lái)先后發(fā)起組建了10多個(gè)控股參股的高新技術(shù)企業(yè)，形成了國(guó)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(guó)金屬多孔材料研發(fā)的骨干單位，是我國(guó)最早從事金屬多孔材料研究機(jī)構(gòu)之一，曾被定為原子能行業(yè)用金屬過(guò)濾材料及元件的定點(diǎn)生產(chǎn)單位。從1965年開始，應(yīng)我國(guó)“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(dòng)和促進(jìn)了我國(guó)金屬多孔材料的發(fā)展。在此后的近

5、五十年的時(shí)間里，西北有色金屬研究院承擔(dān)了眾多國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目，為我國(guó)的國(guó)防軍工、煤炭機(jī)械、冶金化工、食品醫(yī)藥等領(lǐng)域開發(fā)研制了上百種金屬多孔材料元器件，其中許多成果獲得國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)，包括1項(xiàng)全國(guó)科技大會(huì)獎(jiǎng)，2項(xiàng)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)和十余項(xiàng)省部級(jí)一、二等獎(jiǎng)，擁有一百多項(xiàng)專利，發(fā)表論文400余篇，制定了我國(guó)燒結(jié)金屬多孔材料及元件的材料標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)（5個(gè)材料標(biāo)準(zhǔn)和10個(gè)檢測(cè)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(guó)最早的金屬多孔材料專著，在我國(guó)乃至國(guó)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(guò)程西北有色金屬研究院接到

6、《燒結(jié)金屬多孔材料疲勞性能的測(cè)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(jì)劃和進(jìn)度安排。1.5階段工作2015年12月接到任務(wù)，編制組首先對(duì)國(guó)際和國(guó)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(duì)該檢測(cè)方法進(jìn)行了多次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，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(duì)國(guó)內(nèi)金屬多孔材料疲勞性能檢測(cè)方法進(jìn)行了充分討論和分析，對(duì)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)

7、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(guó)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(cè)技術(shù)水平，切實(shí)可行，具有可操作性。同時(shí)，也體現(xiàn)了與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，對(duì)國(guó)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(dòng)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(guò)性能、過(guò)濾效率和過(guò)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(duì)其力學(xué)性能也有較高的要求。金屬多孔材料使用過(guò)

8、程中會(huì)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(lái)分，燒結(jié)金屬多孔材料的力學(xué)性能主要包括壓縮強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、焊接強(qiáng)度、疲勞性能等，是生產(chǎn)、研發(fā)、使用各環(huán)節(jié)都不可或缺的性能指標(biāo)。國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)的燒結(jié)金屬多孔材料的疲勞性能