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耐火砖荷重软化温度试验用试样金刚石空心取芯钻、荷软试样钻样机
耐火砖荷重软化温度试验用试样金刚石空心取芯钻主要用于在高温环境下对耐火砖进行取样分析，需满足高温稳定性、高精度取芯等特性。金刚石空心取芯钻从耐火砖上切取直径50mm、高50mm的圆柱形试样
STR ZYJ-01型荷软试样钻样机主要参数
| 型号 | STR ZYJ-1 |
|---|---|
| 最大钻孔直径 | φ36–50 mm |
| 最大加工深度 | 125 mm |
| 主轴转速 | 5 档 160-1050 r/min |
| 主轴至台面距离 | 280–730 mm |
| 底座工作面 | 400×380 mm |
| 电机功率 | 1.5 kW |
| 冷却方式 | 水嘴 φ12 mm，水压 >0.2 MPa |
| 主机尺寸 | 960×450×1604 mm |
| 净重 | 240 kg |
| 特点 | 手动进给，标配 φ36+φ50 金刚石钻头各 1 支 |
刚石空心取芯钻在耐火砖荷重软化温度试验中的概述与用途
金刚石空心取芯钻是一种专门用于从耐火砖(如高铝砖、镁碳砖、硅砖、刚玉砖等)中钻取圆柱形试样的工具,广泛应用于耐火材料荷重软化温度(RUL)试验的样品制备。该钻头采用金刚石镀层或烧结工艺制成,具有高硬度、高耐磨性和良好的热稳定性,适用于硬度高、脆性大的耐火材料。
钻取标准试样
根据 GB/T 5989-2023《耐火材料 荷重软化温度试验方法(示差升温法)》要求,试样需为外径 Φ50 mm、高度 50 mm、中心孔 Φ12–13 mm 的圆柱体。金刚石空心取芯钻可在整块耐火砖上钻取符合尺寸要求的试样,确保试样几何精度和一致性。
提高制样效率与质量
传统切割+打孔方式易产生崩边、缺棱、偏心等缺陷,而金刚石空心取芯钻可在水冷条件下一次性完成取芯,避免热损伤,提高试样完整性和表面质量,减少后续加工量。
适配专用钻样设备
如 STR ZYJ-01 荷软试样钻样机,配备 φ50 mm 金刚石空心钻头,主轴转速可调(160–1050 r/min),支持手动进给和水冷系统,适用于各种高硬耐火砖的垂直取芯。
支持多种后续试验
除荷重软化温度试验外,所取试样还可用于高温蠕变、热膨胀系数等测试,实现一钻多用,提升样品利用率。
钻取直径:常见为 Φ36 mm、Φ50 mm,可根据标准或设备要求选配
钻进深度:最大可达 125 mm,适配多种砖型厚度
冷却方式:水冷(≥0.2 MPa),防止金刚石过热失效
适用材料:高铝砖、镁碳砖、硅砖、刚玉砖等硬度高的耐火材料
金刚石空心取芯钻是耐火砖荷重软化温度试验中不可或缺的制样工具,其高精度、高效率、低损伤的特点,确保了试样质量和试验数据的可靠性,是耐火材料高温性能检测标准化的重要支撑设备
| 项目 | 要求值 | 公差 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 外形 | 中心带通孔圆柱体 | — | 仅适用致密/隔热定形制品 |
| 外径 D | 50 mm | ±0.5 mm | 任意截面不圆度 ≤0.3 mm |
| 高度 H | 50 mm | ±0.5 mm | 两端面平行度 ≤0.02 mm |
| 中心孔 d | 12–13 mm | 同轴度 ≤0.5 mm | 孔壁粗糙度 Ra ≤1.6 µm |
| 端面 | 与轴线垂直 | 0.05 mm 塞尺不入 | 崩边、缺角 ≤0.5 mm×45°倒角 |
| 设备 | 关键接口尺寸 | 与试样适配要点 | 推荐型号/参数 |
|---|---|---|---|
| 金刚石空心取芯钻 | Φ50 mm（外刃）×Φ12 mm（内刃）×长 150 mm | 钻深 ≥65 mm，一次贯穿砖厚 60 mm | STR-ZYJ-01 自动进给钻样机 |
| 双面磨床 | 磨盘 Φ200 mm，磁吸工作台 200×200 mm | 平行度 ≤0.01 mm/100 mm，转速 1 400 r/min | KVD-450M 金刚石双面磨 |
| 荷软试验炉 | 加压棒 Φ48 mm，定位孔 Φ12.5 mm | 试样中心孔与加压棒间隙 0.25 mm，保证同轴 | RUL-1700D 伺服电动加载 |
| 位移传感器 | LVDT 量程 ±2 mm，测杆 Φ3 mm | 测杆穿过试样中心孔，与热电偶并行 | HBM WA/50mm 精度 1 µm |
| 热电偶 | S 型，外径 Φ1.0 mm，护管长 300 mm | 必须插入孔底，距试样内壁 ≤0.2 mm | Omega S-2-0-1000 |
所有配套设备的接口尺寸都围绕“Φ50×50 mm，中心Φ12-13 mm”设计，选型时先核对与试样的机械公差链，再考虑温度与加载指标。
| 标准体系 | 标准号（最新有效年份） | 试样形状 | 外径 / 边长 | 高度 | 中心孔 | 平行度 | 表面粗糙度 Ra | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 国际 | ISO 1893:2024 | 带孔圆柱 | 50 mm ±0.5 mm | 50 mm ±0.5 mm | 12–13 mm | ≤0.02 mm | ≤1.6 µm | 与 GB/T 5989-2023 等效互认 |
| 日本 JIS | JIS R 2209:2022 | 带孔圆柱 | 50 mm ±0.5 mm | 50 mm ±0.5 mm | 12 mm ±0.5 mm | ≤0.02 mm | ≤1.6 µm | JIS 允许孔径下限 11.5 mm |
| 欧盟 EN | EN 993-8:2021 | 带孔圆柱 | 50 mm ±0.5 mm | 50 mm ±0.5 mm | 12–13 mm | ≤0.02 mm | ≤1.6 µm | CE 认证必采；可替代旧 DIN 51048 |
| 美国 ASTM | ASTM C16-24 (RUL) | 实心圆柱 | 51 mm ±0.8 mm (2 in) | 51 mm ±0.8 mm (2 in) | — | ≤0.05 mm (0.002 in) | ≤3.2 µm | 无中心孔；荷载 0.2 MPa；升温 5–6 °C/min |
| 德国 DIN | DIN 51048:2020 ( withdrawn, 被 EN 993-8 替代) | 带孔圆柱 | 50 mm ±0.5 mm | 50 mm ±0.5 mm | 12 mm | ≤0.02 mm | ≤1.6 µm | 老设备仍常见，出口欧盟需转为 EN 993-8 |
美国例外
ASTM C16 沿用“实心 2×2 inch”圆柱，不钻中心孔；热电偶贴外壁测量，结果与 ISO/JIS/EN 的“中心孔-内置热电偶”法相差 5–10 ℃，数据不可直接比对。
日本孔径更严
JIS R 2209 把中心孔径压缩到 12 mm ±0.5 mm（ISO 为 12–13 mm），钻样需换用 φ12 mm 金刚石空心钻头，否则判定不合格。
欧盟 CE 标识
自 2023 年 7 月起，欧盟建筑法规 (EU) No 305/2011 把 EN 993-8 列为“协调标准”，出口欧洲市场的耐火砖必须按 EN 993-8 尺寸出具 DoP（性能声明），旧 DIN 51048 报告不再被接受。
ISO 与 GB 互认
ISO 1893:2024 与 GB/T 5989-2023 在尺寸、升温、加载三方面完全等同，ILAC 互认实验室可出具“一次检测，中英双章”，便利一带一路项目
| 目标市场 | 必配钻头 | 双面磨床行程 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 全球（含欧美） | Φ50 mm 带 Φ12–13 mm 一体空心钻 | 200×200 mm，平行度 ≤0.01 mm/100 mm | 满足 ISO/EN/JIS |
| 美国 | Φ51 mm 实心取芯钻（无孔） | 同上，但无中心定位销 | 需外壁贴偶夹具 |
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