أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
1. ملخص
1.1 This test method includes methods for evaluating the tensile properties of vulcanized thermosetting rubber and thermoplastic elastomers. This test method can not be used to test hard glue and materials with high hardness and low elongation. طريقة الاختبار هي كما يلي:
الطريقة أ — Straight bar and dumbbell samples
الطريقة ب — العينة الحلقية
ملاحظة 1 -the results of the two tests are incomparable.
1.2 تعتبر الوحدات المعتمدة على SI أو غير SI وحدات قياسية لهذا المعيار. Since the results of using different unit systems may be different, يجب استخدام الوحدات المختلفة بشكل منفصل وعدم خلطها.
حماية
2 مراجع
د 1349 مواصفات المطاط — Standard test temperature
د 1566 Rubber related terminology
د 3182 مواصفات المطاط — مواد, equipment and procedures for making standard compounds and standard vulcanization test pieces
د 3183 مواصفات المطاط — Preparation of test pieces from finished products
د 4483 Standard test methods for rubber and carbon black industrial species – Specification for measurement accuracy
2.2 ASTM Annex
تحضير العينات الحلقية, الطريقة ب
معايير الأيزو
ايزو 37 – Methods for determination of tensile stress-strain properties of vulcanized or thermoplastic rubber
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
3 المصطلح
3.1 Definitions
3.1.1 تشوه الشد على المدى الطويل — The residual deformation of the sample after elongation under a certain action, when the applied force is relieved, يتم التعبير عنها كنسبة مئوية من الطول الأصلي.
3.1.2 Long stretching deformation — The long stretching deformation of the pulled dumbbell sample is closely pressed to the cross section.
3.1.3 قوة الشد — The maximum force generated in the process of breaking the sample.
3.1.4 قوة الشد — the stress used when drawing the sample
3.1.5 الإجهاد التمديد المستمر — the stress generated when a sample of regular section is stretched to a specific length.
3.1.6 Thermoplastic elasters — a material similar to rubber, ولكن على عكس المطاط المفلكن العادي, يمكن معالجتها وإعادة تدويرها مثل البلاستيك.
3.1.7 استطالة عند الكسر — the elongation of the specimen when it breaks during continuous stretching.
3.1.8 منطقه تخفيف سرعه — The point on the stress-strain curve where the velocity of the stress change with respect to strain becomes 0 and opposite before the final failure of the specimen.
3.1.9 سلالة العائد — مستوى الانفعال عند نقطة الخضوع
3.1.10 إجهاد الخضوع — مستوى الإجهاد عند نقطة الخضوع
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
Method Description
4.1 For the test of tensile properties, samples are first cut from the sample material, including two parts: sample preparation and test. The shape of the specimen can be dumbbell, حلقة أو شريط مستقيم, وشكل القسم منتظم.
4.2 تحديد قوة الشد, الإجهاد التثبيت, نقطة الخضوع والاستطالة عند الاستراحة دون تمديد مسبق للعينة. تحديد قوة الشد, الإجهاد التثبيت, yield point and elongation at break for the specimen with normal section is based on the original cross-sectional area of the specimen.
4.3 Long-term deformation by stretching and long-term deformation by tearing, measure the deformation of the sample after stretching and shrinking according to the prescribed method.
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
Key Points and Applications
5.1 يجب أن تخضع المواد أو المنتجات المشاركة في هذا الاختبار لقوة الشد في عملية التطبيق الفعلية. This test is to determine such tensile properties. لكن, the tensile properties do not directly represent the whole situation of the final use of the product, because the product needs to cover a wide range of potential use conditions in actual use.
5.2 Tensile properties are dependent on materials and test conditions (سرعة الشد, اختبار درجة الحرارة والرطوبة, هندسة العينة, تعديل ما قبل الاختبار, إلخ.). لذلك, نتائج اختبار المواد تحت نفس الظروف قابلة للمقارنة.
5.3 Test temperature and tensile speed have significant effects on tensile properties, والتي يجب أن تخضع لرقابة صارمة. And the effect varies with different materials.
5.4 يمثل تشوه الشد طويل المدى التشوه المتبقي للعينة. إنه يمثل التشوه طويل المدى والانتعاش الجزئي للعينة بعد التمدد والتراجع. لذلك, عمليات التمدد والتراجع (وشروط الاختبار الأخرى) need to be tightly controlled to ensure comparable results.
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
6 معدات
6.1 آلة الشد — The tensile testing machine shall have an electric drive mechanism to ensure that the separation speed of the sample chuck is constant 500±50mm/min, and the minimum stroke is 750mm(انظر الملاحظة 1). The testing machine should have a suitable dynamometer and reading recording system to ensure that the measured force deviation is within ±2%. إذا كان لا يمكن تغيير نطاق آلة الاختبار (على سبيل المثال, دينامومتر البندول), then the deviation of the measured force when the sample is broken is ±2% of the full range of the dynamometer, and the accuracy of the measured minimum force is 10%. If the dynamometer has an automatic compensation function in the direct measurement of tensile stress, then the compensation function for the cross-sectional area of the specimen should be turned off during the measurement. The recording device should be fast enough to measure the force and ensure the required accuracy during the whole process of specimen failure. If the testing machine does not have a recording device, there should be an indicator to indicate the maximum force value during stretching. يجب قياس الاستطالة في نظام الاختبار مع الحد الأدنى من الزيادة 10%.
ملحوظة 1 — إذا كانت سرعة الشد المستخدمة هي 1000±100mm/min, وينبغي الإشارة إليه في تقرير الاختبار. In case of doubt, the test should be repeated at a speed of 500mm/min.
6.2 High and low temperature test box — the test box should meet the following requirements:
6.2.1 في غرفة الاختبار, there should be a heat flow around the position of the chuck and the shaft, السرعة المحيطة هي 1 إلى 2 م / ث, and the temperature is kept within the range of 2 ° C of the required temperature deviation.
6.2.2 Use the calibrated temperature measuring device to measure the actual temperature near the chuck and shaft.
6.2.3 The test chamber shall have an exhaust ventilation device to discharge the gas released in high temperature (عينة) into the atmosphere.
6.2.4 قبل الاختبار, يجب وضع العينة عموديًا بالقرب من ظرف الظرف والعمود للتعديل. Specimens should not be in contact with each other or with the walls of the test chamber except for transient contact caused by agitation of the surrounding air.
6.2.5 Place the chuck appropriately to facilitate operation in high and low temperature environments. في هذا الطريق, the dumbbell or straight strip specimens are placed into the chuck for as short a time as possible to reduce the temperature change of the test chamber.
6.2.6 The dynamometer should be suitable for working at the test temperature, or have good insulation with the test chamber.
6.2.7 Elongation measuring device shall be provided in the test chamber. If a ruler is used to measure the elongation of the specimen scale, the ruler should be placed parallel to the scale close to the path of the chuck movement and can be controlled from outside the test chamber.
6.3 Thickness gauges — Thickness gauges shall meet the requirements of Specification D 3767(الطريقة أ). للعينات الحلقية, انظر المادة 14.10 من طريقة الاختبار هذه.
6.4 قياس تشوه الشد على المدى الطويل — Use test equipment as described in 6.1 أو كما هو موضح في الشكل 1. The stopwatch or other timing device should have a range greater than 30min, and the measuring accuracy of the ruler or other measuring device for elongation should be within 1%.
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
7 اختيار العينات
7.1 The following points should be considered when selecting samples
7.1.1 The anisotropy and orientation of the material caused by the flow during preparation and treatment can affect the tensile properties. لذلك, in the preparation of dumbbell or straight bar specimens, under the premise of knowing the calendering direction, يجب أن يكون اتجاه قطع العينة موازيا لاتجاه الصقل. للعينات الحلقية, the orientation characteristics are usually averaged to a certain extent.
7.1.2 ما لم ينص على خلاف ذلك, for thermoplastic rubbers or elasteers, specimens shall be cut from injection molded specimens with a thickness of 3.0±0.3mm, and the test results obtained from specimens of other thicknesses shall be comparable. The samples should be two sets of perpendicular and parallel forming flow directions. The size of the test piece or test plate should be able to meet the test requirements.
7.1.3 The elongation of the annular specimen can be measured by the separation of the collet, but the elongation distribution on the radius width of the specimen is inconsistent. للحد من هذا التأثير, the sample width should be smaller than the diameter of the annular sample.
7.1.4 When the sample is used for ordinary tensile test, the failure of the sample generally occurs in the chuck. لذلك, the straight bar specimen is used only when the sample cannot be made of other shapes. For non-destructive stress-strain or material modulus experiments, straight strip specimens should be used.
7.1.4 حجم العينة يعتمد على متطلبات المادة, معدات الاختبار والعينة المستخدمة للاختبار. للمواد ذات الاستطالة المنخفضة عند الكسر, longer specimens can be used to improve the accuracy of elongation measurement.
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
معايرة معدات الاختبار
8.1 Calibrate the test machine according to Procedure A of Specification E 4 for dynamometers of measuring precision type, and calibrate one or more force points according to the 7 و 18 test of specification E 4. For pendulum dynamometers, اتبع الخطوات التالية للمعايرة:
8.1.1 ضع أحد طرفي عينة الدمبل في ظرف آلة الاختبار.
8.1.2 قم بإزالة ظرف الظرف السفلي من آلة الاختبار, ذلك بالقول, the clamping mechanism of the sample is on the upper chuck of the testing machine.
8.1.3 قم بتثبيت خطاف على ظرف الظرف السفلي لتثبيت الطرف السفلي للعينة
8.1.4 Hang a weight with a known weight on the hook, so that a certain mass can be temporarily applied to the lower fixture of the sample (انظر الملاحظة 2).
8.1.5 Turn on the fixture movement monitoring device and keep it running until the weight is free to hang on the sample in the ordinary test.
8.1.6 If a disc or ruler (or equivalent tester for stress compensation) does not indicate force values within the specified accuracy, the equipment should be effectively checked for faults (على سبيل المثال. friction on shafts or other moving parts). يجب تحديد أن كتلة الظرف السفلي والخطاف تؤخذ في الاعتبار أيضًا.
8.1.7 بعد إزالة الاحتكاك والأخطاء الأخرى لآلة الاختبار, the testing machine is calibrated to know that the weight is measured at three points at about 10, 20 و 50% من النطاق الكامل لآلة الاختبار. If ratchets and spines are used in normal testing, they should also be used in calibration. Friction is checked by mounting a ratchet.
ملحوظة 3 — There should be a device to prevent weights from falling from the test machine.
8.2 يمكن استخدام الزنبرك لإجراء معايرة سريعة تقريبية.
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
9 درجة حرارة الاختبار
9.1 ما لم ينص على خلاف ذلك, درجة حرارة الاختبار القياسية هي 23 ± 2 درجة مئوية. ينبغي تعديل العينة في 23 درجة مئوية على الأقل 3 ساعات. إذا كانت المادة تتأثر بالرطوبة, يجب أن تكون العينة مشروطة عند نسبة رطوبة نسبية 50±5%. لأكثر من 24 قبل ساعات من الاختبار. إذا تم اختباره في درجات حرارة أخرى, درجة الحرارة المذكورة في المواصفات د 1349 يجب ان تستخدم.
9.2 If the test is carried out at A temperature higher than 23℃, يجب تسخين عينة الطريقة A لمدة 10 ± 2 دقيقة; Method B should be preheated for 6±2min. قبل كل فترة اختبار, the specimens are placed in the test chamber separately, so that all specimens are continuously subjected to the same warm-up time. Preheating tests at high temperatures should be strictly limited to prevent persulphation and thermal aging.
ملحوظة 3 — تحذير: من بين التحذيرات الأخرى, use insulated, cold gloves to protect hands from high and low temperatures. يجب استخدام قناع أثناء تجارب درجات الحرارة المرتفعة لمنع استنشاق الغازات السامة عند فتح باب صندوق التجربة.
9.3 لاختبار درجة الحرارة المنخفضة, يجب تبريد العينة مسبقًا لمدة 10 دقائق على الأقل.
طريقة الاختبار أ — Straight bar and dumbbell specimens
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
10 معدات
10.1 Cutting Knife — The shape and dimensions of the cutting knife shall be as shown in Figure 2. The inside of the narrow part of the cutter shall be perpendicular to the cutter end face and at least 5mm from the cutter end face shall be polished. The shape of the cutter should remain unchanged without defects. (انظر الملاحظة 4)
ملحوظة 4 — يمكن تحديد حالة أداة القطع من خلال ملاحظة نقطة الكسر في العينة. The fractured sample was removed from the chuck and spliced along the fracture surface to observe whether the sample failure occurred at the same location. إذا حدث الفشل في نفس الموقع, it means that the cutter may become blunt, معيب, أو عازمة في هذا الموقع.
10.2 Marking lines — Two marking lines drawn on the sample to measure elongation and strain are called marking lines (انظر الملاحظة 5). The marker shall include a flat plate with two bumps parallel to each other. السطح المرتفع (موازية لسطح اللوحة) يجب أن يكون لها مستوى طويل وضيق, ويجب أن يبقى الوجهان في نفس المستوى. الطائرة المرفوعة هي 0.05 بعرض 0.08 مم وطول 15 مم على الأقل. The Angle between the plate and the bulge was at least 75º. يجب الحفاظ على المسافة بين مركزي المستويين المرتفعين 1% of the required or target distance deviation. A handle shall be included on the back or top of the marker.
ملحوظة 4 — No marking is required if contact extensionometers are used.
10.3 Ink Marks — استخدم شقة, سطح صلب (الخشب الصلب, معدن, أو البلاستيك) to make ink or toner marks. The ink or toner should be firmly bonded to the sample, not corroding the sample, and contrast with the color of the sample.
10.4 Chuck — يحتوي مقياس الاختبار على مجموعتين, واحد منها متصل بمقياس الدينامومتر.
10.4.1 The chuck of the test dumbbell sample should have a self-tightening device to generate constant pressure on the surface of the chuck, and the clamping force should increase with the increase of elongation to prevent sliding and make the failure occur in the narrow part of the sample. A constant pneumatic chuck is also applicable. There is a special part in the broken part of the fixture so that the sample can be inserted into the fixture with the same length and the stress distribution is uniform.
10.4.2 The fixture used for testing straight strip samples shall have pneumatic fixture, فم المشبك أو مشبك الترباس, so that the clamping force of the fixture can be applied evenly to the entire width of the sample.
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
11 عينة
11.1 عينات الدمبل — متى أمكن, specimens should be injection molded or cut from specimens 1.3 إلى 3.3 ملم. The thickness and size of the specimen can be cut by one test method (see Specification D 3182). يمكن تصنيع قطعة الاختبار مباشرة أو قصها وصقلها من المنتج النهائي. If the test piece is prepared directly from the finished product, يجب ألا يكون السطح من الجلد أو القماش الصلب. According to the requirements of specification D 3183. All specimens shall be cut parallel to the length of the specimen, ما لم ينص على خلاف ذلك. إذا تم تحضير العينة طبقاً للمواصفات د 3182, يجب أن يكون سمكها 2.0 ± 0.2 مم وأن يتم قطعها على طول اتجاه المادة. Use C type cutter (تين. 2), use a simple stamping device, and ensure the smoothness of the cut surface. .
11.1.1 وضع العلامات على عينات الدمبل — Dumbbell specimens shall be marked as described in 10.2, and the specimens shall not be subjected to tension when marked. The marking line should be drawn on the narrow part, at the same distance from the center of the sample and perpendicular to the vertical axis. The distance between the two marks is 25.00±0.25mm for type C and type D samples. The other is 50.00±0.5mm
11.1.2 dumbbell sample thickness measurement — The thickness of the sample should be measured at three points, one at the center and two at the ends of the narrow part. The median of the three values is used to calculate the cross-sectional area. إذا كان نطاق سمك العينة أكبر من 0.08, the sample is rejected. يمكن حساب عرض العينة وفقًا لعرض جزء العمل من القاطع.
11.2 عينات الشريط المستقيم — If dumbbells or annular specimens cannot be cut from the sample, عينات الشريط المستقيم (على سبيل المثال, narrow strips, أنابيب صغيرة, or fine electrical insulation) can be cut. يجب أن تكون العينة طويلة بما يكفي لتناسب التركيب. The marking is made as 11.1.1. لحساب مساحة المقطع العرضي للاختبار من الأنبوب, الكتلة, وينبغي استخدام طول وكثافة الأنبوب. يتم حساب مساحة المقطع العرضي على النحو التالي:
A=M/DL(1)(1)
أين:
أ= مساحة المقطع العرضي,سم2
م = الكتلة,ز
د = الكثافة,جم/سم3
ل = الطول,سم
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
12 خطوات
12.1 تحديد إجهاد الشد, قوة الشد ونقطة الخضوع — قم بتحميل عينة الدمبل في تركيبات آلة الاختبار, pay attention to adjust the gripping symmetry of the sample, بحيث تتوزع قوة الشد بالتساوي على قسم العينة. وهذا سوف تجنب المبالغة في تقدير قوة الشد للعينة. The test speed is 500±50mm/min(انظر الملاحظة 7) unless special requirements are required. Start the testing machine and pay attention to the marking to prevent the influence of parallax. The force values at special elongation and at fracture of the sample were recorded. Elongation can be measured using extensionmeters, automated plotting, or optical tracking systems. دقة قياس الاستطالة عند الكسر تكون في الداخل 10%. The calculation is given in 13.
ملحوظة 8 — إذا كانت نقطة العائد للعينة أدناه 20% الاستطالة عندما تكون سرعة الاختبار 500 ± 50 مم / دقيقة, يمكن تقليل سرعة الاختبار إلى 50 ± 5 مم / دقيقة. إذا كانت نقطة الخضوع للعينة لا تزال أقل من ذلك 20% استطالة, يمكن تقليل سرعة الاختبار إلى 5 ± 0.5 مم / دقيقة. Sample speed should be recorded.
12.2 تحديد تشوه الشد على المدى الطويل — The sample is loaded into the testing machine or device described in 6.1 كما هو مبين في الشكل 1. Care should be taken to adjust the gripping symmetry of the sample so that the tensile force is evenly distributed on the sample cross section. The speed of the chuck separation should be as constant as possible, so that the time to reach the prescribed elongation is 15s, and this elongation is maintained for 10min. بعد 10 دقائق, the load was released immediately and allowed to return freely for 10min. بعد ذلك, the residual deformation within the standard distance was measured, and the measurement accuracy was 1% من المسافة الأصلية. Use a stopwatch to track the time. يرى 13 للحساب.
12.3 Measurement of long-term fracture deformation — بعد كسر العينة لمدة 10 دقائق, the sample should be carefully spliced together to measure the residual deformation within the standard distance, and the calculation is shown in 13
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
13 عملية حسابية
13.1 حساب القوة في أي استطالة:
where
ت(XXX)= القوة عند الاستطالة (XXX)%,MPa
F(XXX)= الإجهاد عند استطالة محددة,مينيسوتا
A= cross-sectional area of the sample,m2
13.2 حساب قوة الخضوع
where
ي(ضغط)= قوة الخضوع,MPa
F(ذ)= قوة الخضوع,مينيسوتا
A= cross-sectional area of the sample,m2
13.3 The yield point is evaluated as the point on the stress-strain curve where the velocity of the stress change with respect to strain becomes zero and opposite before the final failure of the specimen.
13.4 حساب قوة الشد
where
TS = قوة الشد,MPa
F(يكون)= maximum force at fracture,مينيسوتا
A= cross-sectional area of the sample,m2
13.5 Compute the elongation at any elongation;
where
E = نسبة الاستطالة (المسافة في الحجم),%
L = المسافة المرصودة ضمن المسافة القياسية للعينة,مم
ل(0)= length of the sample’s original marking distance,مم
13.6 Elongation at break is calculated by substituting L at the time of sample fracture into Equation 5.
13.7 معادلة 5 can also be used to calculate long-term deformation, as long as L in the formula is substituted by the residual deformation after 10 دقائق.
13.8 Test Results — يتم التعبير عن نتائج الاختبار كمتوسط لنتائج ثلاث عينات متتالية مستقلة. في حالتين خاصتين, تم اختبار خمس عينات وتم الإبلاغ عن القيمة المتوسطة للعينات الخمس.
13.8.1.حالة خاصة 1 — When the results of one or two samples in the test do not meet the specified measurement.
13.8.2 حالة خاصة 2 — For arbitral tests.
الطريقة ب — العينة الحلقية
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
14 معدات
14.1 القاطع — A circular cutter is shown in Figure 3. Use a cutting knife to cut the annular sample from the flat test piece, and install a part of the upper shaft of the cutting knife into the rotary compression device, under which the test piece can be fixed in the rubber fixing device.
14.1.1 مثبت عمق الشفرة — The cylindrical disk in the retainer shall be at least 0.5mm thicker than the thickness of the rubber sheet to be cut. Its diameter should be smaller than the inner diameter of the sample, بحيث يمكن تعديل بروز الشفرة من أداة القطع. أنظر للشكل 3
14.2 لوحة تثبيت مطاطية — A device for holding rubber in place during cutting, the upper and lower surfaces parallel to each other, and made of hard polymeric materials (الغراء الصلب, البولي يوريثين والبولي ميثيل ميثاكريلات). Holes of about 1.5mm in diameter are distributed at intervals of 6 to 7mm through the center of the plate. All these holes shall communicate with the mold cavity inside to reduce the air pressure used to hold the test piece. شكل 4 is used to hold the standard test piece (حوالي 150 × 150 × 2 مم) أثناء القطع.
14.3 مصدر ضغط الهواء — A vacuum pump can be used to maintain a suction force of 10kPa on the specimen at the center of the gripper mold cavity.
14.4 Soapy water — Use neutral soapy water to lubricate the knife.
14.5 قطع دوارة — Use a precision rotary machine or other equipment that can provide a speed of at least 30rad/s to cut the test piece. The cutter rotating device shall be mounted on a horizontal plane with a vertical positioner to support the rotating connecting rod and the shaft used for the cutter. يجب أن يكون الانحراف المركزي للعمود الدوار أقل من 0.01 مم.
14.6 Built-in table — There shall be a table or other device that can be moved along the x-y axis respectively to hold and position the test piece so that the test piece corresponds to the axis of rotation of the rotary cutter.
14.7 Tensile testing machine — shall comply with the requirements described in 6.1.
14.8 تثبيت إختبار — The fixture of the annular sample is shown in Figure 5. يجب معايرة آلة الاختبار وفقًا لـ 8 مقالات.
14.9 Test chambers — High and low temperature test chambers shall meet the requirements in 6.2.
14.9.1 يجب ألا تكون التركيبات مناسبة للاختبار في درجة حرارة الغرفة فقط. لكن, تحت درجة حرارة خاصة, يجب استخدام التشحيم المناسب لضمان تزييت العمود الدوار.
14.9.2 يجب أن يكون مقياس الدينامومتر مناسبًا للاستخدام عند درجة حرارة التشغيل أو معزولًا جيدًا عن غرفة الاختبار.
14.10 أجهزة قياس السماكة — Thickness gauges shall meet the requirements of Specification D 3767(الطريقة أ).
14.10.1 The main components of the thickness gauge, سطح قياس علوي أسطواني (longitudinal axis along the vertical direction) لا يقل ارتفاعه عن 12 مم وقطره 15.5 ± 0.5 مم. In order to fit the small annular sample, the measuring head with diameter of 15.5mm is used to measure, ولن يتسبب القياس في استطالة العينة. The bottom of the cylindrical surface can be cut off half along the center so that there is no interference when measuring small samples. يمكن أيضًا استخدام نهاية قياس منحنية.
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
15. العينة الحلقية
15.1 ASTM العينات الحلقية — هناك نوعان, generally 1-shaped specimens are used
15.1.1 حجم العينة
يكتب 1
The inner perimeter is 50.0±0.01mm
كان القطر الداخلي 15.92 ± 0.003 ملم
The radial width is 1.0±0.01mm
The thickness is 1.0~3.3mm
يكتب 2
The inner perimeter is 100.0±0.2mm
كان القطر الداخلي 29.8 ± 0.06 ملم
The radial width is 2.0±0.02mm
The thickness is 1.0~3.3mm
15.2 العينات الحلقية ISO — Specimens are classified as normal and small according to ISO 37, الذي يحدد إجراءات الاختبار المحددة الخاصة بهم.
عادي
The inner diameter is 44.6±0.2mm
The outer diameter is 52.6±0.2mm
The thickness is 4.0±0.2mm
حجم صغير
القطر الداخلي 8.0±0.1 ملم
القطر الخارجي 10.0±0.1 ملم
The thickness is 1.0±0.1mm
15.3 قطع العينة الحلقي من الأنبوب — the diameter of the annular sample should be determined by the wall thickness of the pipe and should meet the requirements of the product.
15.4 إعداد عينة القطع — Place the blade in the holder of the cutter and adjust the depth of the blade. ضع القاطع في المكبس الدوار واضبط العمود أو الطاولة بحيث يكون الجزء السفلي من حامل الشفرة أعلى بمقدار 13 مم من لوحة حمل العينة. Shrink the stopper with the rotating shaft moving vertically. This allows the end of the blade retainer to penetrate the surface of the plate. The sample was placed into the gripper and the cavity pressure was reduced to 10kPa. بلل سطح قطعة الاختبار بالماء والصابون المحايد. The cutter should be stopped after reducing the cutter at a constant speed, and the cutter gripper should not touch the test piece at this time. Adjust blade depth if necessary. Reset the shaft before the next cutting.
15.5 Preparation of a sample cut from a tube — A shaft is inserted into the tube, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the tube. Place the shaft and tube together on the machine tool. The specimen of the required axial thickness is cut from the sample with the blade or cutter on the machine tool. For thin-walled tubes, when laid flat, a cutter with two parallel blades can be used to cut.
15.6 Annular sample:
15.6.1 Perimeter — The inner perimeter can be measured with a cone or gauge. لا يمكن استخدام أي ضغوط لتغيير الاهليلجية للعينة الحلقية أثناء القياس. يمكن أن يعتمد المحيط المتوسط على المحيط الداخلي, meridional width, and π(3.14).
15.6.2 عرض شعاعي — Distribute three measuring points equally on the circumference of the specimen as per the thickness gauge in 14.10.
15.6.3 سماكة — The thickness of the disk from the inner circle to the outer circle can be measured by a thickness meter according to specification D 3767 when cutting annular specimens.
15.6.4 مساحة المقطع العرضي — Cross-sectional area was calculated as the median of three measurements: radial width and thickness. لعينات جدران الأنابيب الرقيقة, the cross-sectional area was calculated using the axial length of the cutter and the wall thickness.
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
16 عملية
16.1 تحديد إجهاد الشد, قوة الشد, استطالة عند نقطة الكسر والخضوع للعينات الحلقية – مع تشحيم مناسب للأعمدة باستخدام أداة تشحيم, مثل الزيوت المعدنية أو زيت السيليكون. Should choose to use the prescribed and have no impact on the material. حساب وتعديل الوضع الأولي لمركز العمود للتركيبتين هما كما يلي:
أين:
IS= initial distance from the center of the jig axis,مم
ج(TS)= perimeter of the sample, للنوع 1 العينة هي القطر الداخلي, للنوع 2 العينة هي القطر,مم
ج(SP)= circumference of the jig shaft,مم
The test speed was 500±50 mamms (انظر إلى الملاحظات 7 و 8), unless otherwise required. Start the test machine and record the force and the relative displacement of the two jig axes. Elongation and stress were recorded at fracture. The calculations are given in Section 17,
ملحوظة 8 — The test speed was 100±10mm/min using small ring type samples of ISO.
16.2 تجارب في درجات حرارة غير قياسية — استخدم غرفة الاختبار كما هو موضح في 6.2 and read the warning in Note 2. For tests higher than 23 درجة مئوية, تم تسخين العينة عند درجة الحرارة هذه لمدة 6 ± 2 دقيقة. للاختبارات تحت درجة حرارة الغرفة, وينبغي تعديل العينة عند درجة الحرارة هذه لمدة 10 دقائق على الأقل. درجة حرارة الاختبار د 1349 يجب أن تستخدم. Test pieces shall be placed in test chambers separately to meet requirement 9.2.
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
17 عملية حسابية
17.1 باستثناء نقطة واحدة مهمة, the stress-strain properties of the ring specimen are calculated as those of the dumbbell or straight strip specimen. عندما يتم تمديد العينة الحلقية, the stress distribution of each edge of the annular specimen is not uniform in width (من اليسار الى اليمين). The initial inner diameter of the sample is smaller than the initial outer diameter. لذلك, the stress in the inner test is greater than that in the outer test in the sample stretching, caused by the different initial size.
17.2 The following options are available for calculating tensile and breaking strengths.
17.2.1 Fixed elongation stress — The median perimeter of the annular specimen was used to calculate the elongation. The reason for using the median perimeter is that it corresponds to the average over the edges of the annular specimen.
17.2.2 استطالة عند الكسر — يتم استخدام المحيط الداخلي للعينة الحلقية كأساس للحساب, as it corresponds to the maximum stress on each edge of the specimen. This position is also the starting position of the sample failure.
17.3 يتم حساب إجهاد الامتداد الثابت وفقًا للمعادلة 2 في 13.1
17.3.1 الاستطالة المستخدمة لتحديد القوة في المعادلة 2 (13.1) يتم حسابها على النحو التالي
أين:
E = استطالة,%
L= increase in the distance between fixtures,مم
مولودية(TS)= متوسط محيط العينة,مم
17.3.2 In Equation 7, the distance between fixtures at fixed extension is calculated using the following equation:
17.4 يتم حساب نقطة العائد وفقا للمعادلة 3 في 13.2
17.5 يستخدم 13.3 to determine the yield stress. حيث يتم استخدام إجهاد الخضوع لتقييم الخصائص العامة للمادة, يتم استخدام المحيط المتوسط لحساب.
17.6 Calculate tensile strength according to Formula 4 في 13.4.
17.7 Elongation at break is calculated according to the following formula (انظر إلى الملاحظات 9 و 10)
أين:
E = الاستطالة عند الاستراحة,%
L= the increased distance of the fixture at break,مم
إيك(TS)= المحيط الداخلي الأولي للنمط,مم
17.8 The inner perimeter can be used for both types of specimens (يرى 15.1.1 أبعاد). المحيط الداخلي للنوع 2 يتم حساب العينات الحلقية باستخدام القطر الداخلي.
ملحوظة 9 — المعادلات 7 و 8 can only be used if the initial spacing of the fixture is adjusted according to Equation 7.
ملحوظة 10 — Caution should be taken when using this method because stresses at elongations slightly below the elongation at break (4 ل 5%) may not be calculated when different sizes are used to calculate 1) fixed elongation stress (أقل من الإجهاد كسر) و 2) استطالة عند الكسر (يرى 20.1 و 20.2).
أستم D412-0 “طريقة اختبار الشد للمطاط المفلكن واللدائن الحرارية”
18 Report
18.1 The report should include the following:
18.1.1 Based on the results of Section 13 أو 17
18.1.2 نوع العينة ووصفها, وفقا لنوع القاطع 13 قسم, في أمريكا, وحدات محلية الصنع أو متري
18.1.3 Date of experiment
18.1.4 سرعة الاختبار
18.1.5 درجة الحرارة والرطوبة في المختبر
18.1.6 درجة حرارة الاختبار (إن لم يكن 23 ± 2 درجة مئوية)
18.1.7 Date of vulcanization or (و) rubber preparation, if possible
19 الدقة في الانحراف (تم حذفه)
20 الكلمات الدالة (تم حذفه)