ICS 81.080 CCS Q 40
a
中华人民共和国国家标准
GB/T5073—2022 代替GB/T5073—2005
耐火材料 压蠕变试验方法
Refractoryproducts--Determination of creepincompression
(ISO3187:1989,MOD)
2023-07-01实施
2022-12-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T5073—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T5073一2005《耐火材料压蠕变试验方法》，与GB/T5073一2005相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）更改了范围（见第1章，2005年版的第1章）； b）更改了原理（见第4章，2005年版的第4章）； c) 更改了测量装置示意图（见5.1，2005年版的5.1）； d) 更改了加压棒的描述（见5.1.3，2005年版的5.1.3)； e) 更改了试验炉的描述（见5.2，2005年版的5.2）； f) 更改了测量仪器的分度值（见5.3.4，2005年版的5.3.4)； g) 更改了对热电偶的规定（见5.4.3，2005年版的5.4.3）； h）增加了试样的取样和制备内容（见第6章）； i) 删除了不定形材料的载荷规定（见2005年版的7.2）； j) 增加了恒温阶段控温热电偶和测温热电偶的温差要求（见7.3）；
更改了第5h和试验结束时的螨变率差值，增加最大膨胀点温度发生在试验温度之前的形变
k)
量的报告（见8.4，2005年版的8.4）。 本文件修改采用ISO3187：1989《耐火材料 压螨变试验方法》。 本文件与ISO3187：1989相比，在结构上有较多调整。两个文件之间的结构编号变化对照一览表
见附录A。
本文件与ISO3187：1989相比，存在较多技术差异，在所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂直单线（I)进行了标示。这些技术差异及其原因一览表见附录B。
本文件做了下列编辑性改动：
删除了资料性附录A“测量装置的放置部位（试验炉上部或下部）”。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国耐火材料标准化技术委员会（SAC/TC193)提出并归口。 本文件起草单位：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司、中冶武汉冶金建筑研究院有限公司、辽
宁省检验检测认证中心、洛阳理工学院、浙江科特高温新材料有限公司、众新材料（江苏)有限公司、浙江金汇华特种耐火材料有限公司。
本文件主要起草人：章艺、杨金松、程水明、陈文、刘勇、王黎、潘聪、沈军华、丁俊杰、伍书军、侯烨、 郭腾飞、吴龙水、徐剑平、崔瑛、林坚。
本文件于1985年首次发布，2005年第一次修订，本次为第二次修订。
I GB/T5073—2022
耐火材料 压蠕变试验方法
1范围
本文件规定了致密定形耐火制品和定形隔热耐火制品压变试验方法的原理、设备、试样、试验步骤、结果计算及试验报告。
本文件适用于致密定形耐火制品和定形隔热耐火制品压蠕变的测定。 本文件的试验装置适用于1600℃以下压变的测定。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的更改单)适用于本文件。
GB/T5989 耐火材料荷重软化温度试验方法 示差升温法（GB/T5989一2008，ISO1893： 2005,IDT)
GB/T7321 定形耐火制品试样制备方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T10325 定形耐火制品验收抽样检验规则（GB/T10325—2012，ISO5022：1979，NEQ） GB/T16839.1 热电偶第1部分：电动势规范和允差（GB/T16839.1一2018，IEC60584-1：
2013,IDT)
GB/T18930 耐火材料术语（GB/T18930—2020，ISO836：2001，MOD） GB/T21389 游标、带表和数显卡尺
3术语和定义
GB/T18930界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
压蟠变creepincompression 耐火材料在恒定的载荷下随着时间而发生的等温形变。
3.2
最大膨胀点温度temperatureofmaximumexpansion 在升温过程中，承受载荷的试样的蠕变速率等于膨胀速率时的温度。
4原理
一个给定尺寸的试样，在恒定的载荷下以一定的升温速率加热并达到设定的温度，记录试样在恒定温度下随着时间而产生的高度方向上的形变量以及相对于试样原始高度的变化百分率。
注：通常记录第一个5h的变化百分率与试验结束时的变化百分率之差。
1 GB/T5073—2022
5设备
5.1加荷装置 5.1.1加荷装置应能在整个试验进程中沿加压棒、试样和支承棒的公共轴心线垂直施加压力，加荷装置的具体要求见5.1.25.1.6。
恒定载荷垂直向下施加于放置在固定支承棒上的试样上面，试样的形变由通过支承棒中心的测量装置来测量。图1和图2给出了通过支承棒的测量装置。
10
标引序号说明： 1——加压棒； 2——上垫片； 3—中心热电偶； 4- 控温热电偶；
下垫片；内刚玉管； -外刚玉管；
5
7
8 9 支承棒； 10- 测量仪器。
一试样；
5-
图1测量装置示意图
2 GB/T5073—2022
单位为毫米
标引序号说明：
加压棒，直径至少45mm*；上垫片，直径至少50.5mm；
1
2
3 上铂佬垫片，外径50.5mm*，内径12mm；
试样，外径50mm±0.5mm，内径12mm~13mm；下铂佬垫片，外径50.5mm*，内径10mm； -下垫片，外径50.5mm*，内径10mm；支承棒，外径至少45mm，内径至少20mm；
4
5
6 2 8 一内刚玉管，外径8mm*，内径5mm*；
中心热电偶；
9
10—外刚玉管，外径15mm*，内径10mm*。 注：带*的尺寸为典型尺寸。
图2试样、加压棒、支承棒、垫片及刚玉管安装示意图
5.1.2支承棒，外径至少45mm，并带有轴向内孔，孔内径至少20mm（见5.1.5）。支承棒的端面应平整并与其轴线垂直。 5.1.3加压棒，直径至少45mm。加压棒的端面应平整并与其轴线垂直。
3 GB/T 5073—2022
注：加压棒固定在炉子上，炉子和加压棒组成可移动的加荷装置。 5.1.4上、下垫片，厚度5mm~10mm，直径至少50.5mm，且不小于试样实际的直径，可采用与待测材料成分相匹配的耐火材料制作（如测量铝硅酸盐制品时采用高温烧成莫来石或氧化铝材料，测量碱性制品时采用氧化镁或镁铝尖晶石材料）。垫片放置在试样和加压棒、支承棒之间，其中放置在支承棒和试样之间的垫片中间应有孔洞（见5.1.5）。加压棒和支承棒的端面应平整并与轴线垂直，每个垫片的表面应平整且相互平行。
尤其是在测量硅质制品时，应将铂或铂佬垫片（厚度0.2mm）放置在试样和垫片之间以阻止化学反应的发生。 5.1.5加压棒、支承棒和上、下垫片、铂或铂佬垫片（需要时）和试样的放置方法见图2。 5.1.6加压棒、支承棒和上、下垫片应能承受给定的载荷直到最终的试验温度而不发生变形，而且垫片不宜与加压棒、支承棒发生反应。
上、下垫片所用材料的T1.。值应大于或等于试样材料的T5.值，这些值按GB/T5989的规定测定。 5.2试验炉
应能在空气中按规定的升温速率（见7.3）加热试样至最终试验温度。当试验炉达到500℃以上时，试样周围（距离试样表面12.5mm以内）的温度应均匀，温差保持在士20℃以内，可用固定在试样内外表面不同点的热电偶进行调节。在保温期间，控温热电偶显示的温度波动不应超过5℃。
试验炉的设计应能使整个压棒系统易于安放，整个装置应能使加压棒和试样垂直放置，并与支承棒同轴。 5.3位移测量装置 5.3.1外刚玉管，放置在支承棒内，紧贴下垫片的下表面，并可在支承棒内自由移动（见5.3.3）。 5.3.2内刚玉管，放置在外刚玉管内，并通过下垫片和试样的中心孔紧贴上垫片的下表面，并能在外刚玉管内下垫片和试样之间自由移动（见5.3.3）。 5.3.3内、外刚玉管，上、下垫片和试样的放置如图2所示。 5.3.4测量仪器（如：千分表或与自动记录系统相连接的位移传感器），固定在外刚玉管的一端（见5.3.1)，由内刚玉管传动，测量仪器的分度值应至少为0.005mm。 5.3.5内、外刚玉管应能承受测量装置施加的载荷直至最终试验温度而没有变形。 5.4 温度测量装置 5.4.1 中心热电偶，插入内刚玉管，热端置于试样中间部位，用于测量试样几何中心的温度。 5.4.2 带保护管的控温热电偶，放置在试样的外部（见图1），用于控制升温速率。 5.4.3 热电偶应符合GB/T16839.1的规定。 5.4.4 热电偶的精度应按规定进行校准。 5.5 游标卡尺一 分度值为0.02mm，符合GB/T21389的规定。
6试样
6.1取样按GB/T10325的规定进行，也可由相关方协商确定取样方案。 6.2 试样制备按GB/T7321的规定进行。从每块砖上制取一个试样，试样数量也可由双方协商确定，并在试验报告中注明。
4 GB/T5073—2022
6.3试样为中心带通孔的圆柱体，直径50mm士0.5mm，高50mm士0.5mm，中心通孔直径12mm~ 13mm，并与圆柱体同轴。圆柱体试样的轴向应与制品成型时的压制方向一致。 6.4试样的上下端面应平整并相互平行（必要时可研磨），而且应与圆柱体轴线垂直。用游标卡尺测量试样的高度，任何两点的高度差不应超过0.2mm。当试样的一个端面放置在一个平面上时，该圆柱体端面应与平面完全接触，当用角尺测量时，其柱面与角尺之间的间隙不应超过0.5mm。圆柱体表面不应有肉眼可见的缺陷。 6.5为确保试样的上下端面完全平整，可将其两端面依次压在衬有复印纸的硬滤纸（厚度0.15mm）平板上，或采取印邮戳的方式。如果印痕不清晰完整，则应重新磨平。
注：用直尺或水平仪检查试样的平整度。
7试验步骤
7.1测量试样的高度及内外径，精确到0.1mm，将试样放置在加压棒和支承棒之间，并用垫片隔开，调整测量装置至正确位置，并将其放入试验炉内。 7.2对加压棒施加一定的载荷使得作用于试样上的载荷（包括加压棒和上垫片的质量）达到如下要求，误差士2%，总载荷计算结果应精确至1N：
致密定形耐火制品0.20MPa；定形隔热耐火制品0.05MPa。
注：载荷也能由相关方协商确定。 7.3按规定的升温速率升温，升温速率由控温热电偶调节，一般为4.5℃/min～5.5℃/min。恒温阶段，测温热电偶与控温热电偶的温度偏差不大于20℃。
注：对致密定形耐火制品，当温度超过500℃时，采用10℃/min的升温速率。 7.4记录试样高度和温度的变化，在升温过程中以及在控温热电偶显示达到恒定温度后的第一个小时内，记录间隔不超过5min。随后每隔30min记录一次，直至试验结束。 7.5标准的试验时间为25h或50h。当需要时，可延长至100h。
当试样的高度变化百分率（相对于原始高度)超过5.0%时，应结束试验。
8结果计算
8.1利用7.4所获得的结果绘制曲线C，（见图3），代表试样高度变化百分率与温度的关系，不计刚玉管长度的变化（见5.3.1和5.3.2）。
L
C2
/
温度/℃
D
C
图3试验校正曲线
5 GB/T5073—2022
8.2确定内刚玉管在试样中心孔部分的长度随温度变化的百分率，绘制校正曲线C2，见图3。 8.3绘制校正后曲线Cs，在任何给定温度下，AB=CD，见图3和图4。
"
0. 5
E
*
50010000 温度/℃
10 15 20 25
时间/h
-1
0-1.5
2
-2.5
图4试样高度变化与试样温度、保温时间的关系
8.4按以下形式表述结果：
a) 在升温过程中，绘制试样高度的变化百分率（相对于原始高度）和温度变化的关系曲线（见图
4) ; b) 绘制蠕变曲线，表示在恒定温度下，试样高度变化百分率（相对于原始高度）和时间变化的关系
（见图4)； c) 绘制蠕变表格，表示在恒定温度开始时，以及随后每隔5h的试样高度变化百分率（相对于原
始高度)； d) 第5h和试验结束时的螨变率差值； e) 记录试验曲线达到最大膨胀点的温度； f) 如果试样在达到试验温度之前开始收缩，这个形变量应在报告中注明，它是指发生在最大膨胀
点的温度和试验温度之间试样高度的变化百分率（相对于原始高度），用P。表示。
8.5、按公式(1)计算蠕变率：
P=(L,-L)/ L,×100%
..(1)
式中： P- 变率： L. -试样原始高度，单位为毫米（mm）； L。- 试样恒温开始时的高度，单位为毫米（mm）； L. 试样恒温n小时的高度，单位为毫米（mm）。
- -
8.6螨变率保留至三位小数，数值修约按GB/T8170的规定进行。
19试验报告
试验报告应包括如下内容： a）试验单位； b) 试验日期； c) 本文件编号； d) 试验材料的描述（如样品名称、生产者、型号、批次等）； 6