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DIN-Normenausschuss Materialprüfung (NMP)

Einführungsbeitrag

Dieses Dokument legt ein Verfahren zur Bestimmung der Bruchzähigkeit von Hochleistungskeramik mit dem Verfahren für Biegeproben mit V-Kerb (SEVNB-Verfahren) fest. Bei diesem Verfahren werden SEVNB-Proben verwendet, die durch Drei-Punkt- oder Vier-Punkt-Biegung bis zum Bruch beansprucht werden. Dieses Verfahren ist anwendbar auf monolithische Keramik und whisker- oder partikelverstärkte Keramik, die als makroskopisch homogen angesehen wird. Das zuständige nationale Normungsgremium ist der Arbeitsausschuss NA 062-02-91 AA "Terminologie von Hochleistungskeramik und Prüfung von monolithischen keramischen Werkstoffen und Pulvern" im DIN-Normenausschuss Materialprüfung (NMP).

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN EN ISO 23146:2016-11 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) im Anwendungsbereich die Drei-Punkt-Biegung aufgenommen und die Einschränkung bezüglich der Korngröße von mindestens etwa 1 µm sowie den zweiten Absatz gestrichen; b) normative Verweisungen aktualisiert; c) in Abschnitt 3 die Begriffe 3.1 "Hochleistungskeramik", 3.2 "monolithische Keramik", 3.3 "Spannungsintensitätsfaktor", 3.4 "Bruchzähigkeit" und 3.5 "Bruchzähigkeit K_Ic,SEVNB" hinzugefügt; d) in Abschnitt 4 den dritten Absatz gestrichen; e) unter 5.1 die Dicke und den Spitzenwinkel der Rasierklinge hinzugefügt; f) unter 5.9 das Rasterelektronenmikroskop hinzugefügt und die Vergrößerungen von "50-fach bis 1 000-fach" zu "100-fach bis 1 000-fach oder höher" geändert; g) die Überschrift des Unterabschnitts 6.3 in "Probenvorbereitung" geändert, diesen in 6.1.1 bis 6.1.5 unterteilt und dabei die Kerberzeugung in das Sägen des U-Kerbs (Anfangskerb) und das Honen des V-Kerbs untergliedert; h) in 6.3.1 "Allgemeines" das empfohlene Verfahren für das maschinelle Honen des V-Kerbs hinzugefügt; i) in 6.3.2 "Sägen eines U-Kerbs" die Breite des Anfangskerbs von ≤ 0,5 mm zu ≤ 0,3 mm geändert; j) in 6.3.3 "Maschinelles Honen des V-Kerbs" den gesamten Inhalt des bisherigen Anhangs A sowie teilweise Inhalt aus dem bisherigen 6.4 "Maschinelles Herstellen der V-Kerben (wahlweise)" übertragen; k) in 6.3.4 "Honen eines V-Kerbs von Hand (optional)" ergänzt, dass dieses Verfahren optional ist; l) in 6.3.5 "Überprüfung der Tiefe und Geometrie des V-Kerbs" den Text überarbeitet; m) in 6.4 "Bestimmung der Breite des V-Kerb-Grundes" (bisher 6.5 "Bestimmung des Kerbgrundradius") die Anforderung an die Breite des V-Kerb-Grundes für Proben mit feiner Korngröße hinzugefügt, die die gleiche sein sollte wie die des typischen Merkmals der Mikrostruktur der Probe; bei Proben mit einer durchschnittlichen Größe von < 1,0 µm muss die Breite des V-Kerb-Grundes < 7 µm betragen; bei Proben mit einer durchschnittlichen Größe zwischen 1,0 µm und 2,0 µm muss die Breite des V-Kerb-Grundes weniger als 10 µm betragen; n) in 7.2 "Prüfung der Biegefestigkeit" den empfohlenen Bereich der Verformungsgeschwindigkeit von 0,5 mm/min hinzugefügt; o) in 7.4 "Berechnung der Bruchzähigkeit" in Gleichung (9) den Fehler für S₁/W = 7,5 durch Einfügen des Multiplikators (1 − α)^3/2 korrigiert sowie den Koeffizient von α² von 13,771 4 zu 13,711 korrigiert; p) für die Drei-Punkt-Biegung Gleichung (8), Gleichung (10), Gleichung (11) und Gleichung (12) für Y* für unterschiedliche Verhältnisse des Abstandes zwischen den Auflagerrollen und der Tiefe der Probe (S₁/W = 8, 7, 6 bzw. 5) hinzugefügt; q) Gleichung (13) für S₁/W = 4 hinzugefügt; r) Literaturhinweise aktualisiert; s) Dokument redaktionell überarbeitet.

Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 062-02-91 AA - Terminologie von Hochleistungskeramik und Prüfung von monolithischen keramischen Werkstoffen und Pulvern  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/TC 184 - Hochleistungskeramik  

Zuständiges internationales Arbeitsgremium

ISO/TC 206/WG 7 - Monolithische Keramik – Physikalische, mechanische und thermische Eigenschaften