ICS 23.100.60 Q 69 中华人民共和国国家标准 GB/T 20671.6—2020 代替GB/T20671.6—2006 非金属垫片材料分类体系及试验方法 第6部分：垫片材料与金属表面 黏附性试验方法 Classification system and test methods for nonmetallic gasket materials- Part 6: Standard test method for adhesion of gasket materials to metal surfaces 2020-06-02发布 2021-04-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T20671.6—2020 前言 GB/T20671《非金属垫片材料分类体系及试验方法》分为11个部分： 第1部分：非金属垫片材料分类体系； 一第2部分：垫片材料压缩率回弹率试验方法； 一第3部分：垫片材料耐液性试验方法； 一一第4部分：垫片材料密封性试验方法； 第5部分：垫片材料蠕变松弛率试验方法； 一第6部分：垫片材料与金属表面黏附性试验方法； 第7部分：非金属垫片材料拉伸强度试验方法； 第8部分：非金属垫片材料柔软性试验方法； 第9部分：软木垫片材料胶结物耐久性试验方法； 一第10部分：垫片材料导热系数测定方法； 第11部分：合成聚合材料抗霉性测定方法 本部分为GB/T20671的第6部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T20671.6一2006《非金属垫片材料分类体系及试验方法第6部分：垫片材料与 金属表面粘附性试验方法》。与GB/T20671.6一2006相比，除编辑性修改外主要技术变化如下： 修改了范围（见第1章，2006年版的第1章）； 一增加了本部分适用范围（见第1章）； 删除了范围中“以国际单位制（SI)单位表示的数值作为标准”及“本部分不涉及与其使用有关 范围”（见第1章，2006年版的第1章）； 删除了意义和用途（见2006年版的第4章）； 修改了样品（见5.2，2006年版的6.2）； 将“调节”的内容调整到样品中（见5.3、5.4，2006年版的第7章）； 修改了试验步骤中样品组件的冷却方式（见6.7，2006年版的8.7）； 一 一增加了蠕变松弛率计算公式中参数的表示[见式（1)]； 增加了粘接强度的计算公式（见6.14)； 章)； 删除了关键词（见2006版的第11章） 本部分由中国建筑材料联合会提出。 本部分由全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会（SAC/TC406）归口。 本部分起草单位：成都俊马密封科技股份有限公司、咸阳非金属矿研究设计院有限公司、国家非金 属矿制品质量监督检验中心、上海索拓密封材料有限公司、河北亨达密封材料有限公司、咸阳海龙密封 复合材料有限公司、佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所、无锡市祥健四氟制品有限公司。 本部分主要起草人：段亚萍、马琼秀、王怡超、杜铭、潘洲、范景芳、祝海峰、何月、王健。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T20671.6—2006。 1 GB/T20671.6—2020 非金属垫片材料分类体系及试验方法 第6部分：垫片材料与金属表面 黏附性试验方法 1范围 GB/T20671的本部分规定了非金属垫片材料与金属表面黏附性试验的原理、仪器设备、样品、试 验步骤、精密度及试验报告 本部分适用于聚四氟乙烯垫片、纤维垫片、石墨垫片等非金属垫片与金属表面黏附性的测定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 GB/T20671.1非金属垫片材料分类体系及试验方法第1部分：非金属垫片材料分类体系 GB/T20671.5—2020非金属垫片材料分类体系及试验方法第5部分：垫片材料蠕变松弛率试 验方法 3原理 将垫片材料样品放置在两块平行的金属平圆板之间，作为平圆板-样品组件。组件在承受规定条件 的载荷后，将样品与平圆板分离，测量所需的拉伸力为评价垫片与金属表面的黏附程度。本方法推荐的 最高试验温度是205℃。 注1：分离平板需要的拉伸力可能超过8896N。 注2：这套装置也可用于按照GB/T20671.5一2020方法B进行的端变松弛率的测定。 4仪器设备 4.1热风循环烘箱：温度可调至100℃土2℃或供需双方认可的其他温度。 一套千分表组件（该装置与GB/T20671.5一2020中方法B的装置一致）、钢制定位销和一个钢支架或 类似的定位销夹持装置组成。钢支架连接在拉力试验机的夹头上，使试验机提供的拉伸力垂直于平圆 板表面（如图1所示）。平圆板表面是应保持光滑（使用8/0干金刚砂纸打磨获得，参考5.2）或其他表面 处理可以由供需双方协商确定，平圆板是平整的圆形特定金属板，直径76mm，最小厚度25.4mm。每 块平圆板的中心应有一个贯通的孔，孔径10.3mm平圆板的所有边均应稍微倒角，两面应加工到足以 保证互相平行。每块平圆板与样品的接触面粗糙度Ra≥1.6μm。 4.3拉力试验机：加载速率为1.3mm/min，并装配有记录或显示最大拉力的装置。 4.4拉伸连接器，即上、下支架。 1 GB/T20671.6—2020 4.58/0干金刚砂纸。 4.6二硫化钼：粉状或喷剂。 4.7套筒扳手：14.3mm（9/16in）。 10 说明： 1——千分表； 螺栓； 2一连接套筒； 下支架； 3—螺母； 一销钉； 4——垫圈； 9——密封衬垫； 10 一上支架。 图1垫片材料与金属表面黏附性试验装置综合组件 5样品 5.1样品外观为环形，表面应保持清洁无油渍或其他杂质。冲切试验样品时，避免润滑剂类物品接触 到样品。样品内径32.25mm~32.31mm、外径51.7mm~51.9mm，每组样品不少于三个。 5.2金属平圆板应保持清洁，不应有其他残余物。金属平圆板可采用以下方式清洁：将8/0干金刚砂 纸固定在一个坚硬光滑的平面上，砂粒磨料一面朝上并保持在水平位置。在金刚砂纸上以8字形的模 式摩擦金属平圆板做且往复运动，一直持续到平圆板达到一个相同的光洁度。如果平圆板表面有细齿 状或不标准，可以使用一个软青铜刷来清洁，且试验前应采用合适的工具测量表面的精磨状况。然后用 2 GB/T20671.6—2020 实验试剂丙酮将平圆板擦洗干净，清除任何外来杂质。平圆板清洁后，在试验之前，只能从边缘拿放，手 不能接触清洁后的表面。清洁后的时间限制见6.1。 5.3按照GB/T20671.1所规定的各类材料的调节程序调节切割好的样品。当供需双方同意时，可根 据特殊的应用要求改变调节条件。 5.4试验装置组装前，将试验装置的组件一一金属平圆板、标定过的螺栓、垫圈、螺母在21℃～27℃ 的条件下，放置至少4h。 6试验步骤 6.1平圆板清洁后30min内，将调节好的环形垫片样品小心地夹在两块平圆板之间。仔细地将一块 平圆板上的定位销孔调整到与另一块平圆板上的定位销孔相差90° 6.2用二硫化钼粉或喷剂（建议不要用油）轻轻地润滑垫圈和螺栓的螺纹。小心地将螺栓穿过两块平 板、样品和垫圈，旋上螺母，用手指轻轻拧紧。操作过程中，避免润滑物沾污样品和平圆板表面。 6.3将套筒扳手套在螺母上。再将千分表组件装在标定过的螺栓的顶端，用手拧紧，并把千分表指针 调到零读数。 6.4用扳手紧螺母，直至千分表读数达到规定值，记录千分表的实际读数（D。）。施加压力应连续进 行，并在3s内达到规定载荷。施加26.7kN的压力，螺栓的伸长量通常为0.1222mm～0.1270mm。 对于2型或3型垫片材料，根据供需双方达成的意见，压力可适当减小。 6.5卸去千分表和套筒扳手。 6.6将平圆板/样品组件放人100℃士2℃的热风循环烘箱中，保持22h。另有规定除外。 6.7从烘箱中取出平板/样品组件，在相对湿度40%～60%、温度21℃～27℃的环境下，冷却到室温。 6.8按6.3的方法，重新装上套筒扳手和千分表组件，并把千分表读数调到零刻度， 6.9在不扰动千分表组件的情况下，松开螺母。记录千分表读数（D，）。 6.10如果需要，按式（1)计算蠕变松弛率： ...(1) D. 式中： C.——蠕变松弛率，%； D。一—施加预定压力后千分表的读数，单位为毫米（mm）； D一一松开螺母后干分表的读数，单位为毫米（mm） 6.11从平圆板/样品组件上卸去螺母、垫圈和螺栓。在除去样品上的螺栓力后30min内，测试组件的 垫片黏附性。 6.12安装拉伸连接器和支架，使一个连接器和支架与另一个成90°。将平圆板/样品组件通过定位销 装在上、下支架上。将支架连接到拉力试验机的上、下夹头上。进行这步操作要十分仔细小心，避免通 过平圆板对样品导人任何应力，任何时候都不应碰撞、敲击或震动平圆板。 6.13启动拉力试验机，使上、下夹头以1.3mm/min的速度分离，直至两个平圆板彻底分离。记录最 大载荷（单位为牛顿），此即该垫片材料与这种金属表面的粘接力。 6.14如果需要，按式（2)计算粘接强度： A-S F ....(2) 3 GB/T20671.6—2020 式中： A* 粘接强度，单位为兆帕或牛每平方毫米（MPa或N/mm²）； F—最大载荷，单位为牛顿(N)； S 样品的面积，单位为平方毫米（mm）。 7 精密度 7.1 重复性 试验的重复性见表1,用于判断100℃时的试验结果的可接受性。 表1 不同材料的平均分离力 平均分离力 材料识别 N 铝 556 钢 970 铸铁 1 032 7.2 再现性 试验的再现性见表2,用于判断100℃时的试验结果的可接受性。 表2 表面黏附性试验的再现性（用变异系数法表示） 材料识别 同一实验室 不同实验室 铝 92.8 34.1 钢 41.3 30.8 铸铁 40.3 27.6 8试验报告 试验报告应包括以下内容： a) 被测材料的识别标记号码； b) 调节和试验期间的环境温度和相对湿度； c) 试验持续时间，小时（h)； d) 应用的初始应力和样品厚度； e) 每片样品的蠕变松弛率（如果需要）； f) 所有蠕变松弛率试验结果的平均值（如果需要）； 4 GB/T20671.6—2020 g) h) 所有拉伸力结果的平均值； i) 在每块平圆板上样品任何的撕裂、纤维的拉扯或材料的集结； j) 如果使用的平圆板表面有细齿纹或不标准，其表面精磨情况， 5