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硫化橡膠和熱塑性彈性體拉伸試驗方法

更新時(shí)間:2020-01-06   點(diǎn)擊次數:5429次
  硫化橡膠和熱塑性彈性體拉伸試驗方法
 
  1  簡(jiǎn)述
 
  1.1  本試驗方法包括了硫化熱固性橡膠和熱塑性彈性體拉伸性能的評定方法。本試驗方法不能用來(lái)試驗硬質(zhì)膠和高硬度、低伸長(cháng)的材料。試驗方法如下:
 
  方法A——直條和啞鈴試樣
 
  方法B——環(huán)形試樣
 
  注1——這兩種試驗的結果不可比。
 
  1.2  基于SI或非SI的單位制均視為本標準的標準單位。由于使用不同單位制的結果數值可能不同,因此不同單位應單獨使用,不能混用。
 
  1.3  安全性
 
  2  引用文獻
 
  D 1349  橡膠規范——試驗標準溫度
 
  D 1566  橡膠相關(guān)術(shù)語(yǔ)
 
  D 3182  橡膠規范——制取標準混煉膠和標準硫化試片的的材料、設備和操作步驟
 
  D 3183  橡膠規范——從成品上制備試片
 
  D 4483  橡膠與碳黑工業(yè)種標準試驗方法的測量精度規范
 
  2.2  ASTM 附件
 
  環(huán)形試樣的制取,方法B
 
  2.3 ISO 標準
 
  ISO 37 硫化或熱塑性橡膠拉伸應力—應變性能的測定方法
 
  3  術(shù)語(yǔ)
 
  3.1  定義
 
  3.1.1  拉伸*變形——試樣在因一定作用下伸長(cháng)后,在作用力解除的情況下其殘余的變形,以原始長(cháng)度的百分數表示。
 
  3.1.2  扯斷*變形——將拉斷后的啞鈴試樣以斷面緊貼,測得的*變形。
 
  3.1.3  拉伸力——試樣拉斷過(guò)程中產(chǎn)生的zui大力。
 
  3.1.4  拉伸強度——拉伸試樣時(shí)使用的應力
 
  3.1.5  定伸應力——規則截面的試樣,拉伸到特定長(cháng)度時(shí)產(chǎn)生的應力。
 
  3.1.6  熱塑性彈性體——一種類(lèi)似與橡膠的材料,但與普通的硫化膠不同,他可象塑料一樣的被加工和回收。
 
  3.1.7  斷裂伸長(cháng)——在連續的拉伸過(guò)程中,試樣發(fā)生斷裂時(shí)的伸長(cháng)率。
 
  3.1.8  屈服點(diǎn)——在應力-應變曲線(xiàn)上,在試樣zui終的破壞前,關(guān)于應變的應力變化的速度變?yōu)?并且相反的點(diǎn)。
 
  3.1.9  屈服應變——屈服點(diǎn)的應變的水平
 
  3.1.10  屈服應力——屈服點(diǎn)的應力的水平
 
  4  方法描述
 
  4.1  測定拉伸性能的試驗,首先從樣品材料上裁取試樣,包括制樣和試驗兩部分。試樣的外形可以是啞鈴形、環(huán)形或直條形,截面形狀規則。
 
  4.2  在試樣未經(jīng)預伸的情況下測定拉伸強度、定神應力、屈服點(diǎn)、扯斷伸長(cháng)率。對規正截面試樣的拉伸強度、定神應力、屈服點(diǎn)和扯斷伸長(cháng)率測定是基于試樣的原始截面積。
 
  4.3  拉伸*變形和扯斷*變形,測量試樣拉伸后經(jīng)按規定方法回縮后的形變。
 
  5  重點(diǎn)與應用
 
  5.1  本試驗涉及的材料或產(chǎn)品在實(shí)際應用過(guò)程中必須受拉伸力作用。本試驗即為測定此種拉伸特性。但拉伸性能不直接代表產(chǎn)品zui終使用的全部情況,因為在實(shí)際使用中產(chǎn)品需含蓋較廣的潛在使用情況。
 
  5.2  拉伸性能與材料和試驗條件(拉伸速度、試驗溫度和濕度、試樣幾何外形、試驗前調節情況等)有關(guān)。因此,盡在相同條件下材料的試驗結果才有可比性。
 
  5.3  試驗溫度和拉伸速度對拉伸性能影響較顯著(zhù),需嚴格控制。且影響隨材料不同而不同。
 
  5.4  拉伸*變形代表了試樣的殘余變形,他表示試樣經(jīng)拉伸和回縮后部分的*變形和部分的回復。因此,拉伸和回縮過(guò)程(和其他試驗條件)必須受?chē)栏窨刂?,以結果的可比性。
 
  6  設備
 
  6.1  拉力機——拉力試驗機應有電力驅動(dòng)機構以試樣夾頭的分離速度恒定為500±50mm/min,zui小行程為750mm(見(jiàn)注1)。試驗機應有一套適合的測力計和讀數記錄系統,以測量的力偏差在±2%以?xún)?。如果試驗機的量程不能改變(例如擺錘式測力計),那么試樣斷裂時(shí)測得力的偏差在測力計滿(mǎn)量程的±2%,且測量的zui小力的精度為10%。如果測力計在直接測量拉伸應力時(shí)有自動(dòng)補償功能,那么在測量過(guò)程中應將其對試樣結截面積的補償功能關(guān)閉。記錄裝置對力的測量速度應足夠快,并且在試樣破壞的整個(gè)過(guò)程中應需要的精度。如果試驗機沒(méi)有記錄裝置,那么應該有一個(gè)指示器用來(lái)指示拉伸過(guò)程中的zui大力值。試驗體系中應能測量伸長(cháng),且zui小的增量為10%。
 
  注1——如果使用的拉伸速度為1000±100mm/min應在試驗報告中注明。如有疑義,試驗應在500mm/min的速度下重新進(jìn)行。
 
  6.2  高低溫試驗箱——試驗箱應滿(mǎn)足以下要求:
 
  6.2.1  試驗箱內在夾頭和軸的位置上應有環(huán)繞的熱流,環(huán)繞速度為1到2m/s,溫度保持在要求溫度偏差的2℃范圍內。
 
  6.2.2  應用校準過(guò)的測溫裝置在夾頭和軸的附近測量實(shí)際溫度。
 
  6.2.3  試驗箱應有排氣通風(fēng)裝置,以將在高溫中(試樣)釋放的氣體排出到大氣中。
 
  6.2.4 在試驗前試樣應垂直的放置在夾頭和軸附近接受調節。試樣不應相互接觸或與試驗箱壁接觸除了由環(huán)繞空氣的攪動(dòng)引起的瞬間的接觸。
 
  6.2.5 將夾頭適宜的安放以方便在高低溫的環(huán)境中操作。這樣在向夾頭中放置啞鈴或直條試樣時(shí)盡可能縮短時(shí)間,以減少試驗箱溫度的變化。
 
  6.2.6 測力計應適宜在試驗溫度下工作,或則與試驗箱絕熱良好。
 
  6.2.7 試驗箱中應配有伸長(cháng)測量裝置。如果用尺來(lái)測量試樣標距的伸長(cháng),尺應在靠近夾頭移動(dòng)路徑的位置平行于標距放置,并可從試驗箱外進(jìn)行控制。
 
  6.3 測厚計——厚度計應符合規范D 3767(方法A)的要求。對于環(huán)形試樣,見(jiàn)本試驗方法14.10條。
 
  6.4 拉伸*變形的測量——使用如6.1中所述或如圖1示的試驗設備。秒表或其他計時(shí)裝置的量程應大于30min,尺或其他測量伸長(cháng)的裝置的測量精度應在1%內。
 
  7 試樣的選取
 
  7.1 選取試樣時(shí)應考慮以下及點(diǎn)
 
  7.1.1在制備和處理過(guò)程中,由流動(dòng)引起的材料的各向異性和取向會(huì )影響拉伸性能。因此在制備啞鈴或直條形試樣時(shí),在知道壓延方向的前提下,試樣裁取的方向應平行于壓延方向。對于環(huán)形試樣其通常是對取向特性作出一定的平均。
 
  7.1.2 除有特別要求,對于熱塑性橡膠或彈性體,試樣應從厚度為3.0±0.3mm的注射成型的試片上裁取,由其他厚度的試樣得到的試驗結果物可比性。試樣應為垂直和平行成型流動(dòng)方向的兩組。試片或試板的大小應能滿(mǎn)足試驗要求。
 
  7.1.3 對于環(huán)形試樣的伸長(cháng)可以?shī)A頭的分離來(lái)測量,但對于試樣半徑寬度上的伸長(cháng)分布是不一致的。為了減少這影響,應試樣寬度應小于環(huán)形試樣的直徑。
 
  7.1.4 用直條形小、試樣作普通的拉伸試驗時(shí),試樣的破壞一般發(fā)生在夾頭中。因此盡當樣品無(wú)法制取其他形狀的樣品時(shí)才使用直條形試樣。對于非破壞性的應力應變或材料模量實(shí)驗,才用直條形試樣。
 
  7.1.4 試樣的尺寸大小取決于材料的要求、試驗設備和試驗用的樣品試片。對于低扯斷伸長(cháng)率的材料,為力提高測量伸長(cháng)的精度可使用較長(cháng)的試樣。
 
  8 試驗設備的校準
 
  8.1 對于測量精度型的測力計按規范E 4的過(guò)程A校準試驗機,按照規范E 4的7和18節試驗校準一個(gè)或多個(gè)力值點(diǎn)。對于擺錘式測力計按以下步驟校準:
 
  8.1.1 將啞鈴試樣的一端放入試驗機上夾頭。
 
  8.1.2 將下夾頭移試驗機從試驗機上移開(kāi),也就是說(shuō)試樣的夾持機構在試驗機的上夾頭。
 
  8.1.3 在下夾頭上安裝鉤子,以持試樣下端
 
  8.1.4 將一個(gè)以知重量的砝碼掛到鉤子上,這樣就可以在試樣的下夾具上臨時(shí)的施加一定質(zhì)量(見(jiàn)注2).
 
  8.1.5  開(kāi)啟夾具移動(dòng)的監視裝置,在普通的試驗中,保持其持續運行直到砝碼自由的懸掛于試樣上。
 
  8.1.6 如果圓盤(pán)或標尺(或者相當于是應力補償的試驗器)不能在規定的精度內指示力值,應*檢查設備的故障(例如軸或其他移動(dòng)部件的摩擦)。應確定下夾頭和鉤子的質(zhì)量也被計算在內。
 
  8.1.7 在試驗機的摩擦和其他故障被排除后,再對試驗機進(jìn)行校準,用以知的砝碼在試驗機滿(mǎn)量程約10、20和50%處測量三點(diǎn)。如果平常試驗時(shí)使用棘輪和棘齒,在校準時(shí)也應使用他們。通過(guò)安裝棘輪來(lái)檢查摩擦。
 
  注3——應有防止砝碼從試驗機上掉落的裝置。
 
  8.2 可用彈簧來(lái)作大致的快速校準。
 
  9 試驗溫度
 
  9.1 除有其他規定,標準試驗溫度為23±2℃。試樣應至少在23℃溫度下調節3小時(shí)。如果材料受濕度的影響,試驗前試樣應在50±5%R.H.的環(huán)境中調節24小時(shí)以上。如在其他溫度中試驗應使用規范D 1349所列的溫度。
 
  9.2 如試驗在高于23℃的溫度中進(jìn)行,對于方法A試樣應預熱10±2min;對于方法B應預熱6±2min。在每次試驗間隔前,分別將試樣放如試驗箱,這樣所有的試樣會(huì )連續接受相同的預熱時(shí)間。高溫下的預熱試驗應受?chē)栏裣拗?,以防止過(guò)硫和熱老化。
 
  注3——警告:除其他警告外,應使用絕熱、絕冷的手套以保護手不受高低溫的傷害。在高溫實(shí)驗時(shí)應使用面罩以防止實(shí)驗箱門(mén)打開(kāi)時(shí)吸入有毒氣體。
 
  9.3 對于低溫試驗,試樣應至少預冷10min。
 
  試驗方法A——直條和啞鈴試樣
 
  10 設備
 
  10.1裁刀——裁刀的外形和尺寸應符合圖2所示。裁刀中狹窄部分的內側應于裁刀端面面垂直,并且至少有從裁刀端面起5mm長(cháng)的部分經(jīng)過(guò)拋光。裁刀外形應保持不變,并無(wú)缺損。(見(jiàn)注4)
 
  注4——可通過(guò)觀(guān)察試樣斷裂點(diǎn)來(lái)確定裁刀的情況。將斷裂試樣從夾頭上取下,沿斷裂面拼合,觀(guān)察試樣破壞是否發(fā)生在相同的位置。如果破壞發(fā)生在相同位置,表示裁刀在此位置可能變鈍、缺損或彎曲。
 
  10.2 作標線(xiàn)——在試樣上畫(huà)兩條標線(xiàn)用來(lái)測量伸長(cháng)合應變的稱(chēng)為作標線(xiàn)(見(jiàn)注5)。標線(xiàn)器應包括一個(gè)平板,平板上有兩個(gè)相互平行的凸起。凸起的表面(與平板表面平行)應有狹長(cháng)的平面,兩個(gè)面保持在同一平面內。凸起的平面寬度為0.05到0.08mm長(cháng)至少15mm。平板與凸起之間的角度至少為75o。兩凸起平面中心的距離應保持在要求或目標距離偏差的1%內。在標線(xiàn)器的背面或頂部應包含有一個(gè)手把。
 
  注4——如果使用接觸式引伸計則無(wú)須作標線(xiàn)。
 
  10.3 墨線(xiàn)標志——使用一個(gè)扁平堅硬的表面(硬木、金屬或塑料)來(lái)制作墨水或墨粉的標距。墨水或墨粉應與試樣粘合牢固,不對試樣產(chǎn)生腐蝕,并且與試樣的顏色形成對比。
 
  10.4 夾頭——試驗計有兩個(gè)夾頭,一個(gè)與測力計相連。
 
  10.4.1 試驗啞鈴試樣的夾頭應有自緊裝置在夾頭表面產(chǎn)生恒定的壓力,隨著(zhù)伸長(cháng)的增加夾持力也增加以防止滑動(dòng),并且使破壞發(fā)生在試樣的狹窄部分。恒定的氣動(dòng)夾頭也同樣適用。在夾具的斷部由一特殊部位,可使試樣塞入夾具的長(cháng)度相同并且應力分布均勻。
 
  10.4.2 用于試驗直條試樣的夾具應有氣動(dòng)夾具,鉗形口或栓型扣,這樣可將夾具的夾持力均勻的施加在整個(gè)試樣寬度上。
 
  11 試樣
 
  11.1  啞鈴試樣——只要有可能,試樣應用注射成型或從厚1.3到3.3mm的試片上裁取??捎靡环N試驗方法裁取試樣的厚度和尺寸(見(jiàn)規范D 3182)。試片可直接制作或從成品上切割打磨制備。如果試片是從成品上直接制備,那么其表面不應有硬皮或織物等。根據規范D 3183的要求。所有試樣都應是平行于試片長(cháng)度方向裁取,除非有特別規定。如果試樣是按規范D 3182制備的,其厚度應為2.0±0.2mm,并沿材料取向方向裁切。使用C型裁刀(圖2),用一簡(jiǎn)單的沖壓裝置,并裁切面的光滑。.
 
  11.1.1 標注啞鈴試樣——啞鈴試樣應按10.2中所述劃標線(xiàn),在劃線(xiàn)時(shí)試樣不應受張力。標線(xiàn)應劃在狹窄部分,與試樣中心距離相等并垂直與縱軸。兩標線(xiàn)間距離為:C型、D型試樣為25.00±0.25mm;其它為50.00±0.5mm
 
  11.1.2  啞鈴試樣厚度測量——試樣厚度應測三點(diǎn),一點(diǎn)在中心兩點(diǎn)在狹窄部分的兩端。取三個(gè)值的中值用來(lái)計算截面積。如試樣厚度的極差大于0.08,則該試樣作廢。試樣的寬度可按裁刀的工作部位寬度計算。
 
  11.2  直條試樣——如無(wú)法從樣品上裁切啞鈴或環(huán)形試樣則可裁切直條試樣(如窄帶、小管或細電絕緣材料)。試樣應足夠長(cháng)能塞進(jìn)夾具。標距按11.1.1作。從管上計算試驗截面積,應使用管子的質(zhì)量、長(cháng)度和密度。截面積按下式計算:
 
                                                   (1)
式中:
 
  A=截面積,cm2
 
  M=質(zhì)量,g
 
  D=密度,g/ cm3
 
  L=長(cháng)度,cm
 
  12  步驟
 
  12.1  測定拉伸應力、拉伸強度和屈服點(diǎn)——將啞鈴試樣裝入試驗機的夾具,注意調整試樣夾持對稱(chēng),使拉力均勻分布在試樣截面上。這將避免試樣的拉力被高估。除有特殊要求,否則試驗速度為500±50mm/min(見(jiàn)注7)。開(kāi)動(dòng)試驗機并注意標線(xiàn),防止視差的影響。記錄下特殊伸長(cháng)時(shí)和試樣斷裂時(shí)的力值。伸長(cháng)可用引伸計、自動(dòng)繪圖或光學(xué)跟蹤系統測量。試樣斷裂時(shí)的伸長(cháng)率的測量精度在10%以?xún)?。計算?jiàn)13。
 
  注8——如試驗速度為500±50mm/min時(shí)試樣的屈服點(diǎn)在20%伸長(cháng)以下,試驗速度可降低為50±5mm/min。如試樣的屈服點(diǎn)仍在20%伸長(cháng)以下,試驗速度可降低為5±0.5mm/min。試樣速度應記錄。
 
  12.2  拉伸*變形的測定——將試樣裝入6.1所述的試驗機或裝置中見(jiàn)圖1。注意調整試樣夾持對稱(chēng),使拉力均勻分布在試樣截面上。夾頭分離的速度應盡量恒定,使達到規定伸長(cháng)的時(shí)間為15s,保持這一伸長(cháng)10min。10min后立即釋放載荷,使其自由回復10min,后測量標距內的殘余變形,測量精度為原始距離的1%。使用秒表記錄時(shí)間。計算見(jiàn)13
 
  12.3  測定扯斷*變形——試樣在被拉斷10min后,小心的將試樣拼合,測量其標距內的殘余變形,計算見(jiàn)13
 
  13 計算
 
  任何伸長(cháng)下的強度計算:
 
                                                        (2)
式中
 
  T(XXX)=在伸長(cháng)(XXX)%時(shí)的強度,MPa
 
  F(XXX)=特定伸長(cháng)時(shí)的應力,MN
 
  A=試樣截面積,m2
 
  13.2  屈服強度計算
 
                                                      (3)
式中
 
  Y(stress)=屈服強度,MPa
 
  F(y)=屈服力,MN
 
  A=試樣截面積,m2
 
  13.3 評價(jià)屈服點(diǎn)是在應力-應變曲線(xiàn)上,在試樣zui終的破壞前,關(guān)于應變的應力變化的速度變?yōu)?并且相反的點(diǎn)。
 
  13.4 拉伸強度的計算
 
                                                          (4)
式中
 
  TS=拉伸強度,MPa
 
  F(BE)=斷裂時(shí)的zui大力,MN
 
  A=試樣截面積,m2
 
  13.5  計算任何伸長(cháng)下的伸長(cháng)率;
 
                                                         (5)
式中
 
  E=伸長(cháng)百分率(標距內的距離),%
 
  L=觀(guān)察到的試樣標距內距離,mm
 
  L(0)=試樣原始標距長(cháng)度,mm
 
  13.6 斷裂伸長(cháng)率是將試樣斷裂時(shí)的L代入5式計算得出。
 
  13.7 用5式也可計算*變形,只要將式中的L用10min后的殘余變形代入即可。
 
  13.8 試驗結果——試驗結果用用三個(gè)獨立連續進(jìn)行的試樣的結果的中位值表示。有兩中特例需進(jìn)行5個(gè)試樣的試驗,并報告5個(gè)試樣的中位值。
 
  13.8.1  特例1——當試驗中的1個(gè)或2個(gè)試樣的結果不能滿(mǎn)足特要求的測量值。
 
  13.8.2 特例2——對于仲裁性試驗。
 
  方法B——環(huán)形試樣
 
  設備
 
  14.1  裁刀——環(huán)形裁刀如圖3示。使用裁刀從平整的試片上裁切環(huán)形試樣,將裁刀上軸的一部分安裝入旋轉壓縮裝置,該裝置下可將試片固定在橡膠固定裝置。
 
  14.1.1  刀片深度固定器——固定器中的圓柱形盤(pán),其厚度應至少比要切割的橡膠片的厚度大0.5mm。其直徑應小于試樣的內徑,這樣可從裁刀內調整刀片的突出位置。見(jiàn)圖3
 
  14.2  橡膠固定板——在裁切過(guò)程中用來(lái)固定橡膠的裝置,上下表面相互平行,用硬質(zhì)的聚合材料制成(硬質(zhì)膠、聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯)。在穿過(guò)板的中心位置間隔6到7mm分布這一些直徑約1.5mm的孔。所有這些孔都應與里面的模腔相通,用以減小夾持試片用的空氣壓力。圖4就是裁切時(shí)用來(lái)夾持標準試片(約150×150×2mm).
 
  14.3  氣壓源——使用真空泵可在夾持器模腔的中心,對試樣保持10kPa的吸力。
 
  14.4  肥皂水——用中性的肥皂水來(lái)潤滑裁刀。
 
  14.5  旋轉切割——可用精密的轉孔機或者其它可提供至少30rad/s轉速的設備來(lái)切割試片。裁刀旋轉裝置應安裝在水平面上,并有垂直定位器用來(lái)支承旋轉連桿和裁刀用的軸。轉軸的偏心距應小于0.01mm。
 
  14.6  內置工作臺——應有一個(gè)可分別沿x-y軸移動(dòng)的工作臺或其它裝置,用來(lái)夾持和定位試片,使試片與旋轉裁刀的轉軸向對應。
 
  14.7  拉力試驗機——應符合6.1中所述要求。
 
  14.8  試驗夾具——環(huán)形試樣的夾具如圖5示。試驗機應根據8條校準。
 
  14.9  試驗箱——高低溫試驗箱應滿(mǎn)足6.2中的要求。
 
  14.9.1  夾具應不僅能適應常溫下的試驗。但在特殊溫度下,應使用適宜的潤滑有轉軸的潤滑。
 
  14.9.2  測力計應適宜在工作溫度下使用或與試驗箱絕熱良好。
 
  14.10  測厚計——厚度計應符合規范D 3767(方法A)的要求。
 
  測厚計的主要部件,一個(gè)圓柱形的上測量面(縱軸沿垂直方向)高至少12mm直徑為15.5±0.5mm。為了適合小環(huán)形試樣用直徑15.5mm的測量頭測量,且測量時(shí)不會(huì )造成試樣的伸長(cháng)??蓪⒅蚊娴牡撞垦刂行慕厝ヒ话?,這樣測量小試樣時(shí)就不會(huì )有干擾。也可使用曲線(xiàn)形的測量端。
 
  15. 環(huán)形試樣
 
  15.1  ASTM環(huán)形試樣——有兩種,一般情況下用1形試樣
 
  15.1.1 試樣尺寸
 
  1型
 
  內周長(cháng)  50.0±0.01mm
 
  內直徑  15.92±0.003mm
 
  徑向寬度 1.0±0.01mm
 
  厚度    1.0~3.3mm
 
  2型
 
  內周長(cháng)  100.0±0.2mm
 
  內直徑  29.8±0.06mm
 
  徑向寬度 2.0±0.02mm
 
  厚度    1.0~3.3mm
 
  15.2  ISO環(huán)形試樣——根據ISO 37試樣分為普通和小型兩種,ISO 37規定了其特定的試驗過(guò)程。
 
  普通
 
  內徑  44.6±0.2mm
 
  外徑  52.6±0.2mm
 
  厚     4.0±0.2mm
 
  小型
 
  內徑  8.0±0.1mm
 
  外徑  10.0±0.1mm
 
  厚     1.0±0.1mm
 
  15.3  從管子上裁取環(huán)形試樣——環(huán)形試樣的直徑的壁厚取絕于管子的壁厚,并應符合產(chǎn)品的要求。
 
  15.4  裁切試樣的制備——將刀片置于裁刀的固定器中,調整刀片深度。將裁刀置于轉壓機中,調整轉軸或工作臺,以使刀片固定器的底部高于試樣夾持板13mm。將轉軸垂直移動(dòng)的停止器縮定。這樣刀片固定器的端頭正好能刺入板的表面。將試片放入夾持器,減低腔體壓力到10kPa。用中性的肥皂水潤濕試片表面。應恒定的速度降低裁刀后停止,此時(shí)裁刀夾持器不應接觸試片。如有必要重新調整刀片深度。將轉軸復位后再進(jìn)行下次裁切。
 
  15.5  從管子上裁取試樣的制備方法——將管子中插入一個(gè)軸,軸的直徑略比管徑大。將軸和管子一起放到機床上。用機床上的刀片或削刀從樣品上裁下要求軸向厚度的試樣。對于薄壁的管子,放平后可使用有兩個(gè)平行刀片的裁刀切割。
 
  15.6 環(huán)形試樣:
 
  15.6.1 周長(cháng)——內周長(cháng)可用錐形或量具測量。在測量過(guò)程中不能使用任何應力來(lái)改變環(huán)形試樣的橢圓率。中位周長(cháng)可根據內周長(cháng)、經(jīng)向寬度和π(3.14)。
 
  15.6.2 徑向寬度——按14.10中的測厚計在試樣的圓周上平均分布三個(gè)測量點(diǎn)。
 
  15.6.3 厚度——在裁切環(huán)形試樣,圓盤(pán)從內圓到外圓的的厚度可按規范D 3767用厚度計測量。
 
  15.6.4 截面積——截面積用徑向寬度和厚度三個(gè)測量值的中值計算。對于薄管壁試樣,截面積用裁刀的軸向長(cháng)度和壁厚計算。
 
  16 過(guò)程
 
  .16.1 環(huán)形試樣拉伸應力、拉伸強度、斷裂伸長(cháng)率和屈服點(diǎn)的測定——用適宜的潤滑有潤滑夾具的軸,例如礦物油或硅油。應選擇使用規定的和對材料無(wú)影響的。兩夾具軸中心的初始位置的計算和調節按下式:
 
                                                            (6)
式中:
 
  IS=夾具軸中心的初始距離,mm
 
  C(TS)=試樣的周長(cháng),對1型試樣為內徑,2型試樣為中為直徑,mm
 
  C(SP)=夾具軸的周長(cháng),mm
 
  除有其他要求,試驗速度為500±50媽媽民(見(jiàn)注7和8)。開(kāi)動(dòng)試驗機,并記錄力和兩夾具軸的相對位移。斷裂時(shí)記錄伸長(cháng)和應力。計算見(jiàn)17節,
 
  注8——使用ISO 的小環(huán)型試樣,實(shí)驗速度100±10mm/min。
 
  16.2  在非標準溫度下的實(shí)驗——使用6.2中所述的試驗箱,并閱讀注2的警告。對于高于23℃的試驗,試樣在該溫度下預熱6±2min。對于低于室溫的試驗,試樣應在該溫度下調節至少10min。應使用D 1349中的試驗溫度。試片應分別放入試驗箱以滿(mǎn)足9.2的要求。
 
  17 計算
 
  17.1  除一個(gè)重要點(diǎn)外,環(huán)型試樣的應力應變性能計算與啞鈴或直條試樣相同。環(huán)形試樣拉伸時(shí),圓環(huán)個(gè)邊應力在寬度(從左到右)上的分布是不均勻的。試樣的初始內徑小于初始外徑。因此在試樣拉伸中,內測的應力要大于外側,由初始尺寸不同引起的。
 
  17.2 以下選項可用于計算定伸強度和斷裂強度。
 
  17.2.1 定伸應力——用環(huán)形試樣的中位周長(cháng)計算伸長(cháng)率。使用中位周長(cháng)的原因是,他對應于環(huán)形試樣個(gè)邊上的平均值。
 
  17.2.2 斷裂伸長(cháng)——用環(huán)形試樣的內周長(cháng)作為計算的基礎,因為其對應于試樣個(gè)邊上的zui大應力。這一位置也是試樣破壞發(fā)生的起始位置。
 
  17.3 定伸應力的計算按13.1中2式
 
  17.3.1 在2式(13.1)中用來(lái)確定力的伸長(cháng)按下式計算
 
                                                        (7)
式中:
 
  E=伸長(cháng),%
 
  L=夾具間距離的增加量,mm
 
  MC(TS)=試樣的中位周長(cháng),mm
 
  17.3.2  7式中,定伸時(shí)夾具間的距離用下式計算:
 
                                                          (8)
17.4 屈服點(diǎn)按13.2中式3計算
 
  17.5 按13.3來(lái)確定屈服應力。由于屈服應力是用來(lái)評價(jià)材料的總體性能,用中位周長(cháng)來(lái)計算。
 
  17.6 按13.4中4式計算拉伸強度。
 
  17.7 斷裂伸長(cháng)按下式計算(見(jiàn)注9和10)
 
                                                           (9)
式中:
 
  E= 斷裂伸長(cháng),%
 
  L=斷裂時(shí)夾具增加的距離,mm
 
  IC(TS)=式樣的初始內周長(cháng),mm
 
  17.8  內周長(cháng)可用于兩種試樣(見(jiàn)15.1.1尺寸),2型環(huán)形試樣的內周長(cháng)用內徑計算。
 
  注9——盡當夾具的初始間距按式7調節,才可使用式7和8。
 
  注10—在使用本方法時(shí)應注意,因為在使用不同尺寸計算1)定伸應力(小于斷裂應力)2)斷裂伸長(cháng)(見(jiàn)20.1和20.2)時(shí),那些略低于斷裂伸長(cháng)(4到5%)的伸長(cháng)下的應力可能會(huì )計算不出。
 
  18 報告
 
  18.1  報告應有以下內容:
 
  18.1.1  根據13或17節的計算結果
 
  18.1.2  試樣型號和描述,按13節裁刀型號,用美制、自制或公制單位
 
  18.1.3  實(shí)驗日期
 
  18.1.4  試驗速度
 
  18.1.5  試驗室溫濕度
 
  18.1.6  試驗溫度(如不是23±2℃)
 
  18.1.7  如可能,硫化或(和)橡膠制備日期
 
  19 精度于偏差(略)
 
  20  關(guān)鍵詞(略)
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