ASTM F955:2021

• Eine Materialprobe wird auf einer vertikal geneigten Ebene montiert und einem Gießen einer geschmolzenen Substanz mit einer vorgeschriebenen Mindesttemperatur, einem vorgeschriebenen Volumen, einer vorgeschriebenen Gießrate und einer vorgeschriebenen vertikalen Höhe ausgesetzt.
• Die Menge an Wärmeenergie, die während und nach der Einwirkung der geschmolzenen Substanz durch den Prüfkörper übertragen wird, wird mit zwei Kupferstab-Kalorimetern gemessen. Die Wärmetransportreaktion wird anhand der Stoll-Kurve bewertet, einem ungefähren Vorhersagemodell für die menschliche Gewebetoleranz, das das Auftreten einer Hautverbrennungsverletzung zweiten Grades projiziert, die sich durch eine Blase manifestiert.
• Unter Verwendung einer standardisierten Bewertungsskala (zu finden in Anhang A1) wird ein spezifischer Satz subjektiver Bewertungen der Reaktion des Prüfkörpers auf die Einwirkung des geschmolzenen Stoffes vorgenommen.

• Losgröße: Für Annahmestichproben wird ein Los als 5.000 yd [4572 m] oder eine einzelne Lieferung einer einzelnen Materialart definiert, je nachdem, welcher Wert kleiner ist. Eine Charge darf die Gesamtheit oder einen Teil einer einzelnen Kundenbestellung darstellen.
• Chargenprobe: Nehmen Sie als Chargenprobe ein 2 m [2,2 yd] großes Stück Material in voller Breite sowohl vom Anfang als auch vom Ende der Charge.
• Testproben: Aus jeder Probe drei Testproben schneiden und identifizieren. Machen Sie jede Testprobe mindestens 12 ± 1⁄16 x 18 ± 1⁄16 Zoll [305 ± 2 mm x 460 ± 2 mm]. Schneiden Sie die Proben nicht weniger als 10 % der Breite des Materials von der Kante ab und platzieren Sie die Proben entlang der Länge der Probe, um eine möglichst repräsentative Probe zu erhalten.

Sensorpflege:

• Anfangstemperatur: Kühlen Sie den Sensor nach dem Übergießen mit einem Luftstoß auf ca. 70 °F [21 °C] ab, kurz bevor Sie die Testprobe platzieren.
• Oberflächenüberholung: Reinigen Sie die Vorderseite des Sensors sofort nach jedem Lauf mit einem nicht scheuernden Material, während er heiß ist, um alle kondensierenden Zersetzungsprodukte zu entfernen, da sie eine Fehlerquelle darstellen könnten. Befindet sich auf der Sensoroberfläche eine Ablagerung, die dicker als eine Farbschicht erscheint oder uneben ist, muss die Sensoroberfläche neu aufbereitet werden.

• Sensorreaktion: Die Reaktion jedes Kalorimeters wird kurz vor, während und für 45 s nach Beginn eines Betoniervorgangs bestimmt.
• Sobald der Anfangspunkt des Gießens bestimmt ist, werden die von den Kalorimetern vor und bis zum Anfangspunkt gesammelten Temperaturdaten gemittelt, um eine anfängliche Kalorimetertemperatur Tinitial (°C) für jeden jeweiligen Sensor zu erhalten.
• Die Wärmekapazität jedes Kupferblocks bei der Anfangstemperatur wird berechnet mit:

Zeigen Sie zwei Zylinder für jede getestete Probe an.

t = (gemessene Temperatur °C + 273,15) ⁄ 1000

A = 4,237312

B = 6,715751

C = –7,46962

D = 3,339491

E = 0,016398

Die Wärmekapazität von Kupfer in J/g°C bei jeder Temperatur zwischen 289 K und 1358 K wird durch Gleichung 1 (Shomate-Gleichung mit NIST-Koeffizienten) bestimmt.

Die Gesamteinfallsenergie gegenüber der Zeit für beide Wärmeenergiesensoren in der Platte wird bestimmt und aufgetragen.

Die Wärmekapazität des Kupferblocks wird bei jedem Zeitschritt bestimmt. Dazu wird aus der anfänglich ermittelten Wärmekapazität und der gemessenen Temperatur des Zeitschritts eine mittlere Wärmekapazität für jeden Sensor berechnet.

Die gesamte einfallende Energie bei jedem Zeitschritt wird unter Verwendung der Beziehung in J/cm2 bestimmt

Vorhergesagte Bestimmung einer Hautverbrennungsverletzung zweiten Grades (Stoll-Kurvenvergleich): Gemessene thermische Energie als Funktion der Zeit für jeden Kupferstab-Kalorimeter-Monitorsensor, verglichen mit einer empirisch vorhergesagten Hautverbrennung zweiten Grades bei Menschen. Läsionsmodell,3 allgemein bekannt als „Stoll-Kurve“ oder „Stoll-Reaktion“.

• Die Reihenfolge der verwendeten Schichten, beginnend mit der äußersten Schicht, die Art des Materials in jeder Schicht, die Flächendichte in g/m2 [oz/yd2] jeder Materialschicht, die Farbe jeder Materialschicht, die Vorkonditionierung in Bezug auf Waschen, chemische Reinigung oder Umgebungskonditionierung oder Kombinationen davon für jede Probe vor dem Testen.
• Die Zeit, die unter Testbedingungen benötigt würde, um eine Verbrennung zweiten Grades gemäß der Stoll-Kurve der durch das Testmaterial übertragenen Wärme zu erzeugen. (Kein Blister ist ein möglicher Wert.) Alle Kalorimeterwerte werden während der 45-s-Erfassungsdauer verwendet (Worst-Case-Interpretation).
• Der Temperaturanstieg in Grad Celsius während der 30-sekündigen Einwirkung.
• Physische Beschädigung des Testmaterials.
• Adhäsion, Flammen usw., die während des Tests beobachtet wurden.
• Visuelle Reaktion der Materialsubstanz auf Kontakt mit der geschmolzenen Substanz: Nachdem die belichtete Probe abgekühlt ist, entfernen Sie sie vorsichtig von der Sensorplatte und beobachten Sie die Auswirkung der Bestrahlung.
• Bruch, Verkohlung, Tropfen, Versprödung, Entzündung, Schmelzen, Schrumpfung und Anhaftungen des Stoffes am Prüfmaterial, wie Anzahl der Anhaftungen, Größe der Anhaftungen und Lage in Relation zur Sensorscheibe. Haftung, Verkohlung, Schrumpfung und Bruch werden auf einer Skala von 1 bis 5 bewertet, wie in Anhang A1 gezeigt

Fotografien zur Klassifizierung von Materialien nach dem Schmelzspritzertest gemäß Testmethode F955.

ANMERKUNG A1.1—Die Prüfung mit verschiedenen Metallgusslegierungen kann das Aussehen der Probekörper verändern, daher sind die folgenden Fotos nicht repräsentativ. Die Fotos in Anhang A1 stammen von Versuchen, die mit Gusseisen durchgeführt wurden.

A1.1.1 Einfügen von Qualifikationsfotos (Abb. A1.1):

A1.1.2 Klassifizierung von Fotos für Karbonisierung (Abb. A1.2):

A1.1.2.1 Verkohlungsgrad 1 ist kein Beweis für Verkohlung.

A1.1.3 Schrumpfbewertungsfotos (Abb. A1.3): A1.1.4 Abrissbewertungsfotos (Abb. A1.4): Haftungsbewertungsfotos: