ICS77.180 Q51 中华人民共和国国家标准 GB/T26279—2010 石 墨 坩 埚 Graphitecrucible 2011-01-14发布 2011-11-01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 本标准的附录A、附录B为资料性附录。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会炭素材料分技术委员会归口。 本标准由成都市天府石墨坩埚有限公司负责起草。 本标准主要起草人:郭刚、陈建、张荣、张明胜、敖华丽。 ⅠGB/T26279—2010 石 墨 坩 埚 1 范围 本标准规定了石墨坩埚(以下简称“坩埚”)的定义、分类、规格型号、技术要求、试验方法、检验规则、 包装、标志、运输、储运和质量证书等。 本标准适用于有色金属及其合金进行熔解、精炼和保温用的坩埚(具体适用范围及使用寿命参见附 录A)。人造石墨坩埚、高纯石墨坩埚、炭素制品加工的坩埚其型号可参照本标准。 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/T2997—2000 致密定形耐火制品 体积密度、显气孔率和真气孔率试验方法 GB/T5072.2—2004 致密定形耐火制品 常温耐压强度试验方法 第2部分:衬垫试验法 GB/T7322—2007 耐火材料 耐火度试验方法 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T16555—2008 含碳、碳化硅、氮化物耐火材料化学分析方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 石墨坩埚 graphitecrucible 石墨坩埚是以天然鳞片石墨为主要原料,配合耐火脊料和结合剂(黏土或树脂、沥青等),经过塑性 成型或等静压成型,并经高温烧结而成,用于熔解和精炼有色金属的高温耐热容器。 3.2 人造石墨坩埚 artificialgraphitecrucible 用人造石墨电极坯料,经机械加工而成的人造石墨坩埚。 3.3 高纯石墨坩埚 highpuritygraphitecrucible 用纯度为99.9%以上的高纯石墨坯料,经机械加工而成的高纯石墨坩埚。 3.4 炭素坩埚 carboncrucible 以炭素原料为主,经加工而成的炭素坩埚。 3.5 塑性成型 plasticmolding 利用模具或刀具等运动所造成的压力、剪力、挤压等外力对具有可塑性的坯料进行加工,迫使坯料 在外力作用下发生可塑性变形而制成坯的成型方法。 1GB/T26279—2010 3.6 等静压成型 isostaticpressingmolding 把粉料装进弹性模具内密封好,放到等静压缸中加压,使粉料压制成致密坯体的成型方法。 3.7 满型号 fullmodeling 表示坩埚盛满熔融状态下黄铜的容量,即坩埚溢满水的容量乘以8.3的结果来表示。 注:水的体积密度为1.0g/cm3,黄铜在熔融状态下的体积密度为8.3g/cm3。 3.8 使用容量系数 usethecapacityfactor 坩埚在使用时应预留足够的安全容量余量,经实际使用计算和比对测试,坩埚满型号的0.64倍作 为安全操作的容量范围。这里把0.64指定为标准坩埚的使用容量系数,其偏差为+0.05,-0.04。异 型坩埚的使用容量系数由供需双方协议确定。 3.9 K值系数 K-Value 某种有色金属在熔融状态下的密度与黄铜在熔融状态下的密度的比值,称为该种金属的K值系 数。引入K值系数,便于计算同型号坩埚熔解不同金属的重量。 4 坩埚的分类 4.1 根据坩埚成型方式的不同分为:塑性成型(在号数前加S)、等静压成型(在号数前加D)。 4.2 坩埚根据熔炼的有色金属的不同分为:Ⅰ类坩埚:熔铜、贵金属及稀土合金类坩埚;Ⅱ类坩埚:熔铝 及低熔点金属类坩埚。在坩埚的内壁标识(见8.2.1)、合格证和外包装上都有明确的标志以示区别。 4.3 根据坩埚外形形状又分为:标准型坩埚、异型坩埚(在号数前加Y)两类。 4.4 坩埚台座参见附录B。 5 坩埚的型号、数量、形状、重量 5.1 坩埚的型号 5.1.1 坩埚大小的表示 坩埚的大小以容量数字和号的组合表示,简称“号”(可用数字加上“#”表示),能够盛装1kg熔融 状态下黄铜的坩埚容量称为1号(1#)。 5.1.2 坩埚型号的确定 5.1.2.1 标准型石墨坩埚型号,用石墨坩埚的满型号乘以使用容量系数的结果表示,其中50#以下采 用个位取整数表示;50#(含)以上1000#号以下采用10的整倍数表示;1000#(含)以上采用50的整倍 数表示。 5.1.2.2 异型坩埚的型号确定按供需双方协议确定。 5.1.3 坩埚的使用容量系数 为满足坩埚使用及实际安全操作需要,标准坩埚的使用容量系数为0.64,其偏差为+0.05, -0.04;异型坩埚的使用容量系数由供需双方协议确定。 2GB/T26279—2010 5.1.4 坩埚盛装不同有色金属重量的计算 坩埚盛装不同有色金属重量用石墨坩埚型号乘以所盛装有色金属的K值系数,再乘以每号坩埚盛 装熔融状态下黄铜的重量所得结果来表示。常用有色金属K值系数见表1。 表1 常用有色金属的K值系数 金属 黄铜 铝 锌 锡 银 铅 金 K值 1.00 0.32 0.82 0.89 1.32 1.38 2.27 5.2 坩埚的数量单位表示 坩埚的数量单位用“支”表示。 5.3 坩埚的形状、尺寸 5.3.1 标准坩埚形状如图1,尺寸见表4。 口厚———从坩埚口平面向下10mm为口厚测量处(水平测量); 底厚———外高减内高为底厚(测量时应垂直测量); 外壁———除上口面、下底面为外壁面; 内壁———除内底面为内壁面; 底部———指坩埚下底外表面。 图1 标准坩埚示意图 5.3.2 异型坩埚的形状和尺寸根据图样要求加工。 5.4 坩埚的重量 坩埚的重量,根据成型方式及坩埚种类不同其每单号重量不同,塑性成型每单位号重量在100g~ 200g范围内,等静压成型每单位号重量在150g~220g范围内。坩埚重量等于型号乘以单位号 重量。 3GB/T26279—2010 6 技术要求 6.1 坩埚的外观质量和尺寸 坩埚的外观质量应符合表2的要求,尺寸应符合表4的要求。 表2 坩埚外观质量要求 检验项目 质 量 要 求 内外壁标识齐全、清晰、准确 口部圆度上口圆度≤2.0% 凹凸深度内外壁凹凸深度≤外高1.0% 外底凹凸深度≤下底外径3.0% 上口凹凸深度≤上口外径1.5% 口平度 口平度≤外高1.5% 裂纹坯体裂纹:坯体内外表面不允许有裂纹 釉裂纹:允许有裂纹,但釉裂纹处不能暴露坯体 夹层埚壁:不允许 底部:深度>1/6底厚、面积>1/3内底面积,均不允许 熔洞 熔洞的表面直径>6mm、深度>厚度的1/5,均不允许 缺棱坩埚≤200#尺寸要求:缺棱长>40mm、深>口厚的1/4、高>15mm,均不允许 坩埚>200#尺寸要求:缺棱长>50mm、深>口厚的1/4、高>25mm,均不允许 6.2 坩埚的理化性能及试验方法 坩埚的理化性能指标应符合表3的要求。 表3 坩埚的理化性能指标 项 目Ⅰ类 (熔铜、贵金属及稀土合金坩埚)Ⅱ类 (熔铝及低熔点金属类坩埚) 成型方式 塑性(S)等静压(D)塑性(S)等静压(D)试验方法 碳含量/% ≥38 ≥45 ≥38 ≥45 GB/T16555—2008 体积密度/(g/cm3) ≥1.70 ≥1.85 ≥1.70 ≥1.85 GB/T2997—2000 显气孔率/% ≤29 ≤21 ≤29 ≤21 GB/T2997—2000 常温耐压强度/MPa ≥20 ≥25 ≥20 ≥25 GB/T5072.2—2004 耐火度/℃ ≥1500 ≥1500 ≥1400 ≥1400GB/T7322—2007; 外涂抗氧化釉层 4GB/T26279—2010 7 尺寸、外观检验方法 7.1 尺寸检测 尺寸的检测用精度等级为0.01mm的游标卡尺、深度游标卡尺和精度等级为1.0mm的钢卷尺、 钢平尺检测。 7.2 外观质量检验 7.2.1 裂纹、内外壁标识的检验 用裸眼目测坩埚内外壁的标识和有无裂纹情况。 7.2.2 口部圆度的检测 用精度等级为1.0mm的钢卷尺测量,其圆度表示为:最大上口外径与最小上口外径之差除以上口 外径×100%。 7.2.3 凹度或凸度、口平度的检测 7.2.3.1 测凹面时,在检测面摆放钢平尺,在钢平尺与检测面缝隙最大处,用精度等级为0.01mm的 游标卡尺测量其最大数值。 7.2.3.2 测凸面时,在钢平尺两端的下面各塞一个楔形规,钢平尺与楔形规成直角,直至两端的刻度相 等,使钢平尺与凸起部分的最高点保持接触,记录楔形规测得的数值。 7.2.3.3 口平度检查时,将制品立放在平板上,用精度等级为1.0mm钢卷尺垂直测量高度差,确定其 口平度。 7.2.4 夹层的检验 用约150g木质小榔头轻敲,根据坩埚坯体的回音判断是否有夹层。若内底有夹层,将夹层处敲 开,用精度等级为0.01mm的深度游标卡尺测量其深度,用卷尺测量其长宽,并计算夹层的面积。 7.2.5 熔洞的检验 7.2.5.1 检查时,应对因氧化铁或其他低熔点物质所致的变色处进行检查,在可能有熔洞的部位,用约 100g重的钢锤的平头端轻轻敲打变色部分(2~3)次,看是否存在有潜藏的熔洞。对任何暴露的熔洞 要加以测量并记录。 7.2.5.2 用精度等级为0.01mm的游标卡尺测量熔洞口径的最大尺寸和最小尺寸,熔洞