ICS77.160 H16 中华人民共和国国家标准 GB/T5161—2014 代替GB/T5161—1985 金 属粉末 有效密度的测定 液体浸透法 Metallicpowders—Determinationofeffectivedensity— Liquidimmersionmethod 2014-06-09发布 2014-12-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T5161—1985《金属粉末 有效密度的测定 液体浸透法》。本标准与 GB/T5161—1985相比主要变化如下: ———对标准的章节内容作了改动; ———删除了“吊斗法”及其相关内容; ———修改了粉末有效密度及比重瓶法的英文名称; ———对比重瓶的容积、真空度测量仪的测量范围作了规定,修改了天平的精度; ———增加了“9试验报告”; ———修正了附录B中脱气蒸馏水的密度值。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。 本标准起草单位:广州有色金属研究院、西安健科新技术开发有限公司、厦门金鹭特种合金有限公 司、钢铁研究总院。 本标准主要起草人:谭立新、蔡一湘、王志、吴其山、李红云。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T5161—1985。 ⅠGB/T5161—2014 金属粉末 有效密度的测定 液体浸透法 1 范围 本标准规定了金属粉末有效密度的测定方法。 本标准适用于金属粉末有效密度的测定。 2 方法原理 将金属粉末样品置于预先测定了质量和容积的比重瓶中,加入液体介质,在真空环境下使这种液体 介质充分地浸透到粉末颗粒的开孔隙中。根据阿基米德原理,测出粉末的有效体积,从而计算出单位体 积的质量,即为粉末的有效密度。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 粉末有效密度 effectiveparticledensity 粉末的质量除以粉末的有效体积。 注:当颗粒存在闭孔隙时,闭孔隙被当作单个颗粒体积的一部分。 3.2 比重瓶法 pyknometry 用比重瓶做工具来测定粉末有效密度的方法。 3.3 粉末有效体积 effectivevolumeofpowders 粉末除去所有的开孔隙的体积后,粉末颗粒所占据的体积。 4 设备 4.1 比重瓶 可选玻璃做的比重瓶,容量为25mL或50mL(如图1所示),或其他合适类型的比重瓶。 4.2 真空除气装置 真空除气装置内应可以容纳比重瓶,并能清楚地观察到比重瓶内试样的情况。该装置应能与真空 泵相连,使比重瓶可处在真空环境内。如附录A中图A.1所示。 4.3 真空度测量仪 真空度应可以测量到0kPa~26.66kPa(0mmHg~200mmHg)。 1GB/T5161—2014 4.4 天平 天平要有足够的量程,称量试样的精确度为0.0001g。 4.5 温度计 温度计的分度值为±0.1℃。 5 测试准备 5.1 试样干燥 试样在110℃温度下的空气浴中充分干燥后,放入干燥容器内冷却到室温待用。当试样需要冷却 较长时间时,试样应完全平铺开,并在冷却过程中轻轻搅拌1~2次。 注1:当试样在该加热温度下不稳定时,试样应该进行真空干燥而不是加热。 注2:必要时建议记录试样质量的减少与时间的对应关系图以确保试样已干燥透彻。 5.2 浸透液的准备 比重瓶法选用的浸透液不能与试样发生化学反应,不能溶解试样。应选择浸润性好并在真空环境 下不易挥发的液体。例如可选二甲苯作为浸透液。如果因为会发生化学反应或溶解试样的原因某液体 不适用,可以选用蒸馏水、乙醇等作为浸透液。 图1 玻璃比重瓶 6 步骤 6.1 洗净比重瓶(4.1),彻底烘干后称重(mp1),精确到0.0001g(以下相同)。 6.2 将粉末试样装入比重瓶中,约占比重瓶容积的1/3,称重(mp2)。 6.3 缓慢地将浸透液加入比重瓶直至液面浸过样品,并使液面超过试样面。添加浸透液时要小心,不 要让试样飞溅。 6.4 将装有粉末试样、浸透液的比重瓶放入真空装置(4.2)内除气,当压力达到13.33kPa(100mmHg) 以下,比重瓶内没有气泡溢出时停止除气,恢复到常压。除气过程中应缓慢减压使浸透液不至于沸腾, 粉末试样不能飞出瓶外。 2GB/T5161—2014 6.5 从真空装置中取出比重瓶静置一段时间使浸透液恢复到室温,达到热平衡后记录温度。称重之前 应记录试样、比重瓶的温度并确保达到热平衡。 6.6 将浸透液灌满比重瓶,称重(mp3),参见图A.2。 6.7除掉比重瓶中的试样和浸透液。洗净并烘干比重瓶,往比重瓶里注入新鲜的浸透液直至瓶盖的细 管中也充满液体,称重(mp4)。 6.8 用比重瓶法测量浸透液的有效密度:在测试温度下(室温),将已知密度为ρw的脱气蒸馏水(参见 附录B)灌满比重瓶,在天平上称量为mw,按式(1)计算出比重瓶的容积V0。 V0=mw-mp1 ρw…………………………(1) 式中: V0———比重瓶的容积,单位为立方厘米(cm3); mw———比重瓶盛满脱气蒸馏水后的质量,单位为克(g); mp1———比重瓶的质量,单位为克(g); ρw———在测定温度下脱气蒸馏水的密度,单位为克每立方厘米(g/cm3)。 浸透液的有效密度ρl可按式(2)计算: ρl=mp4-mp1 V0…………………………(2) 式中: ρl———在测定温度下浸透液的有效密度,单位为克每立方厘米(g/cm3); mp4———比重瓶盛满浸透液后的质量,单位为克(g)。 浸透液的有效密度精确到小数点后4位。当用脱气蒸馏水作为浸透液时,可直接采用附录B中脱 气蒸馏水的有效密度值。6.6~6.8允许的温差应控制在±1℃以内。 7 计算 将第6章中测得及计算的数值带入式(3)中,即可计算出粉末颗粒的有效密度。 ρ=(mp2-mp1) (mp4-mp1)-(mp3-mp2)ρl…………………………(3) 式中: ρ———有效密度,单位为克每立方厘米(g/cm3); mp2———试样与比重瓶的质量和,单位为克(g); mp3———试样、浸透液及比重瓶三者的质量和,单位为克(g)。 8 平行测试 正常情况下平行测两个试样,取其算术平均值为测定结果。若两个测定值的相对误差超过1%时, 应平行地重测两次以上,取其算术平均值为最终测定结果。最终测定结果精确到小数点后第二位。 9 试验报告 试验报告应包括以下内容: 3GB/T5161—2014 a) 检测单位的名称; b)测试日期; c)试样预处理的描述(加热温度和时间,抽真空时间); d)比重瓶(类型,容量); e)使用的浸透液的描述和测量温度; f)测定结果; g)任何可能影响到结果的因素; h)本标准编号。 4GB/T5161—2014