1 Krótkie wprowadzenie
1.1 Niniejsza metoda badawcza obejmuje metodę oceny właściwości rozciągających wulkanizowanej gumy termoutwardzalnej i elastomeru termoplastycznego. Za pomocą tej metody badawczej nie można badać twardych klejów i materiałów o dużej twardości i niskim wydłużeniu. Metoda badania jest następująca:

Metoda A – Próbki prostych drążków i hantli

Metoda B — Próbka pierścieniowa

Notatka 1 -Wyniki obu testów nie są porównywalne.

1.2 Jednostki oparte na SI lub nie-SI są uważane za standardowe jednostki tego standardu. Ponieważ wartość wyników może być różna w przypadku stosowania różnych układów jednostek, różne jednostki należy stosować oddzielnie, a nie mieszać.

1.3 Bezpieczeństwo

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

2 Bibliografia
D 1349 Specyfikacja gumy — Standardowa temperatura do testów

D 1566 Terminy związane z gumą

D 3182 Specyfikacja gumy — Materiały, sprzęt i procedury wytwarzania standardowych mieszanek i standardowych wulkanizowanych arkuszy testowych

D 3183 Specyfikacja gumy – Przygotowanie arkuszy testowych z gotowych produktów

D 4483 Specyfikacja pomiaru dokładności standardowych metod badań przemysłowych odmian gumy i sadzy

2.2 Akcesoria ASTM

Przygotowanie próbek pierścieniowych, metoda B

2.3 Normy ISO

ISO 37 – Oznaczanie właściwości rozciągających i rozciągających gumy wulkanizowanej lub termoplastycznej

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

3 Terminologia
3.1 Definicja

3.1.1 Odkształcenie długotrwałe przy rozciąganiu — szczątkowe odkształcenie próbki po wydłużeniu pod wpływem określonego działania, kiedy siła działania zostanie zwolniona, wyraża się jako procent długości pierwotnej.

3.1.2 Łzawienie długiego odkształcenia — długie odkształcenie mierzone poprzez przymocowanie próbki złamanego hantla do przekroju poprzecznego.

3.1.3 Siła rozciągająca — maksymalna siła powstająca w procesie łamania próbki.

3.1.4 Wytrzymałość na rozciąganie — naprężenie użyte do rozciągnięcia próbki

3.1.5 Stałe naprężenie rozciągające — naprężenie powstające podczas rozciągania próbki o przekroju regularnym do określonej długości.

3.1.6 Elastomer termoplastyczny – Materiał podobny do gumy, ale w przeciwieństwie do zwykłej wulkanizowanej gumy, można go przetwarzać i poddawać recyklingowi jak plastik.

3.1.7 Wydłużenie przy zerwaniu — współczynnik wydłużenia próbki w przypadku jej zerwania podczas ciągłego rozciągania.

3.1.8 Granica plastyczności — punkt na krzywej naprężenia-odkształcenia, w którym prędkość zmiany naprężenia względem odkształcenia staje się równa zeru i jest przeciwna przed ostatecznym zniszczeniem próbki.

3.1.9 Odkształcenie plonu — Poziom odkształcenia w granicy plastyczności

3.1.10 Stres plonowania — Poziom naprężenia w granicy plastyczności

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

4 Opis metody
4.1 Test w celu określenia właściwości rozciągających, najpierw wytnij próbkę z materiału próbki, łącznie z przygotowaniem próbki i przetestowaniem dwóch części. Kształt próbki może być hantlem, pierścień lub prosty drążek, a kształt przekroju jest regularny.

4.2 Sprawdź wytrzymałość na rozciąganie, stres fiksacyjny, granica plastyczności i wydłużenie przy zerwaniu bez wstępnego rozciągania próbki. Oznaczanie wytrzymałości na rozciąganie, stres fiksacyjny, granica plastyczności i wydłużenie przy zerwaniu próbki o przekroju regularnym opiera się na pierwotnym polu przekroju poprzecznego próbki.

4.3 Długotrwałe odkształcenie przez rozciąganie i długotrwałe odkształcenie przez rozdarcie. Zmierzyć odkształcenie próbki po odciągnięciu zgodnie z określoną metodą.

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

5 Kluczowe punkty i zastosowania
5.1 Materiały lub produkty biorące udział w tym teście muszą zostać poddane działaniu siły rozciągającej w rzeczywistym procesie aplikacji. Badanie to ma na celu określenie takich właściwości rozciągających. Jednakże, wytrzymałość na rozciąganie nie odzwierciedla bezpośrednio całej sytuacji końcowego zastosowania produktu, ponieważ produkt musi obejmować szeroki zakres potencjalnych zastosowań w rzeczywistym użyciu.

5.2 Właściwości rozciągające są związane z materiałami i warunkami badania (prędkość rozciągania, sprawdź temperaturę i wilgotność, przykładowa geometria, regulacja przed testem, itp.). Dlatego, wyniki badań materiałów w tych samych warunkach są porównywalne.

5.3 Temperatura badania i prędkość rozciągania mają istotny wpływ na właściwości rozciągające, które należy ściśle kontrolować. Efekt różni się w zależności od materiału.

5.4 Długotrwałe odkształcenie przy rozciąganiu oznacza odkształcenie szczątkowe próbki. Reprezentuje długotrwałe odkształcenie i częściowe odtworzenie próbki po rozciąganiu i cofaniu. Dlatego, procesy rozciągania i cofania (i inne warunki testowe) muszą być ściśle kontrolowane, aby zapewnić porównywalność wyników.

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

6 Sprzęt
6.1 Maszyna rozciągająca — Maszyna do próby rozciągania powinna być wyposażona w elektryczny mechanizm napędowy zapewniający stałą prędkość oddzielania uchwytu próbki na poziomie 500 ± 50 mm/min, a minimalny skok wynosi 750 mm(zobacz Uwaga 1). Maszyna badawcza powinna posiadać zestaw odpowiedniego dynamometru oraz system rejestracji odczytów zapewniający, że odchyłka mierzonej siły mieści się w granicach ±2%. Jeśli nie można zmienić zasięgu maszyny wytrzymałościowej (Na przykład, hamowni wahadłowej), wówczas odchylenie siły zmierzonej przy pękaniu próbki wynosi ±2% pełnego zakresu dynamometru, a dokładność minimalnej zmierzonej siły wynosi 10%. Jeżeli dynamometr posiada funkcję automatycznej kompensacji do bezpośredniego pomiaru naprężenia rozciągającego, funkcja kompensacji pola przekroju złącza próbki powinna być na czas pomiaru wyłączona. Urządzenie rejestrujące powinno być na tyle szybkie, aby mierzyć siłę i zapewniać wymaganą dokładność podczas całego procesu niszczenia próbki. Jeżeli tester nie posiada urządzenia nagrywającego, powinien znajdować się wskaźnik wskazujący maksymalną siłę podczas rozciągania. Wydłużenie należy mierzyć w układzie badawczym z minimalnym przyrostem wynoszącym 10%.

Notatka 1 — Jeśli zastosowana prędkość rozciągania wynosi 1000 ± 100 mm/min, należy to zaznaczyć w raporcie z testu. W razie wątpliwości, badanie należy powtórzyć przy prędkości 500 mm/min.

6.2 Komora testowa o wysokiej i niskiej temperaturze – Komora testowa powinna spełniać następujące wymagania:

6.2.1 W komorze testowej, wokół położenia uchwytu i wału powinien następować przepływ ciepła, prędkość przestrzenna wynosi 1 do 2 m/s, a temperatura powinna być utrzymywana w zakresie 2 ℃ wymaganej odchyłki temperatury.

6.2.2 Zastosuj skalibrowane urządzenie do pomiaru temperatury, aby zmierzyć rzeczywistą temperaturę w pobliżu uchwytu i wału.

6.2.3 Komora badawcza powinna być wyposażona w urządzenie wentylacji wyciągowej służące do odprowadzania gazów uwolnionych w wysokiej temperaturze (próbka) do atmosfery.

6.2.4 Przed testem, próbkę należy umieścić pionowo w pobliżu uchwytu i wału w celu regulacji. Próbki nie powinny stykać się ze sobą ani ze ściankami komory badawczej, z wyjątkiem chwilowego kontaktu spowodowanego poruszeniem otaczającego powietrza.

6.2.5 Umieść uchwyt odpowiednio, aby ułatwić pracę w środowisku o wysokiej i niskiej temperaturze. W ten sposób, próbkę hantle lub prostego paska umieszcza się w uchwycie na możliwie najkrótszy czas, aby ograniczyć zmianę temperatury komory badawczej.

6.2.6 Hamownia powinna nadawać się do pracy w temperaturze badania lub być dobrze odizolowana od komory badawczej.

6.2.7 Komora badawcza powinna być wyposażona w urządzenie do pomiaru wydłużenia. Jeśli do pomiaru wydłużenia używana jest linijka, skala próbki, linijka powinna być umieszczona równolegle do skali, blisko toru uchwytu i można nią sterować spoza komory badawczej.

6.3 Miernik gęstości — Grubościomierz powinien spełniać wymagania Specyfikacji D 3767(Metoda A). Do próbek pierścieniowych, patrz artykuł 14.10 tej metody badawczej.

6.4 Pomiar odkształcenia długotrwałego przy rozciąganiu — przy użyciu sprzętu badawczego opisanego w 6.1 lub jak pokazano na rysunku 1. Zakres pomiarowy stopera lub innego urządzenia mierzącego czas powinien być większy niż 30 minut, a dokładność pomiaru linijki lub innego urządzenia pomiarowego powinna mieścić się w granicach 1%.

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

7 Wybór próbek
7.1 Przy wyborze próbki należy wziąć pod uwagę następujące punkty

7.1.1 Podczas przygotowania i leczenia, anizotropia i orientacja materiału spowodowane przepływem mogą wpływać na właściwości rozciągające. Dlatego, podczas przygotowywania próbek z hantlami lub prostymi paskami, przy założeniu znajomości kierunku kalandrowania, kierunek cięcia próbki powinien być równoległy do ​​kierunku kalandrowania. Do próbek pierścieniowych, zwykle jest to pewna średnia cech orientacji.

7.1.2 Do gumy termoplastycznej lub elastomeru, próbki należy wyciąć z próbek formowanych wtryskowo o grubości 3,0 ± 0,3 mm, a wyniki badań uzyskane dla próbek o innych grubościach powinny być porównywalne, o ile nie podano inaczej. Próbki powinny być prostopadłe i równoległe do kierunku przepływu tworzącego dwie grupy. Rozmiar próbki lub płytki do badań powinien spełniać wymagania testu.

7.1.3 Wydłużenie próbek pierścieniowych można zmierzyć poprzez oddzielenie tulei zaciskowych, ale rozkład wydłużenia na promieniu i szerokości próbek jest niespójny. Aby zmniejszyć ten efekt, szerokość próbki powinna być mniejsza niż średnica próbki pierścieniowej.

7.1.4 W zwykłej próbie rozciągania na małych próbkach prostych pasków, uszkodzenie próbek zwykle następuje w uchwycie. Dlatego, tylko wtedy, gdy próbka nie może być wykonana z innych kształtów próbki, należy zastosować próbkę prostą. Do nieniszczących badań naprężenia i odkształcenia lub modułu materiału, stosuje się próbki z prostym paskiem.

7.1.4 Wielkość próbki zależy od wymagań materiału, sprzęt badawczy i próbkę użytą do badania. Do materiałów o niskim wydłużeniu przy zerwaniu, w celu poprawy dokładności pomiaru wydłużenia można zastosować dłuższe próbki.

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

8 Kalibracja sprzętu badawczego
8.1 Skalibrować tester zgodnie z procedurą A specyfikacji E 4 do pomiaru hamowni precyzyjnych, i skalibrować jeden lub więcej punktów siły zgodnie z sekcją 7 I 18 specyfikacji E 4. Do dynamometru wahadłowego, wykonaj następujące kroki, aby skalibrować:

8.1.1 Umieść jeden koniec próbki hantli w uchwycie maszyny testowej.

8.1.2 Zdejmij dolny uchwyt z maszyny wytrzymałościowej, to jest do powiedzenia, mechanizm chwytający próbkę znajduje się na górnym uchwycie maszyny wytrzymałościowej.

8.1.3 Zamontuj hak na dolnym uchwycie, aby przytrzymać dolny koniec próbki

8.1.4 Zawieś na haku ciężarek o znanej wadze, tak, aby można było tymczasowo przyłożyć pewną masę do dolnego mocowania próbki (zobacz Uwaga 2).

8.1.5 Otworzyć urządzenie monitorujące ruch przyrządu, i utrzymuj go w ruchu ciągłym, aż odważnik będzie mógł swobodnie zawiesić się na próbce w zwykłym teście.

8.1.6 Jeśli dysk lub linijka (lub odpowiednik kompensatora naprężeń) nie wskazuje wartości siły w ramach określonej dokładności, sprzęt należy skutecznie sprawdzić pod kątem usterek (np. tarcie wałów lub innych ruchomych części). Należy ustalić, czy pod uwagę brana jest również masa dolnego uchwytu i haka.

8.1.7 Po wyeliminowaniu tarcia i innych usterek maszyny testującej, skalibrować maszynę testującą, aby wiedzieć, że ciężary są mierzone w trzech punktach w przybliżeniu 10, 20 I 50% pełnej skali maszyny wytrzymałościowej. Jeśli w normalnych testach używane są grzechotki i kolce, należy ich używać także w szkole. Tarcie sprawdza się instalując grzechotkę.

Notatka 3 — Należy zastosować urządzenie zapobiegające spadaniu ciężarków z maszyny badawczej.

8.2 Do przybliżonej szybkiej kalibracji można użyć sprężyny.

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

9 Temperatura testowa
9.1 O ile nie podano inaczej, standardowa temperatura testu wynosi 23 ± 2 ℃. Próbkę należy adiustować przy 23 °C przez co najmniej 3 godziny. Jeśli na materiał wpływa wilgoć, próbkę należy kondycjonować przy wilgotności względnej 50±5%. za więcej niż 24 godziny przed badaniem. Jeśli testowano w innych temperaturach, temperatura podana w Specyfikacji D 1349 zostaną wykorzystane.

9.2 Jeśli badanie przeprowadza się w temperaturze wyższej niż 23 ℃, próbkę metody A należy podgrzewać przez 10±2min; Dla metody B, należy go podgrzać przez 6±2min. Przed każdą interwałem testowym, próbki umieszcza się oddzielnie w komorze badawczej, tak aby wszystkie próbki miały ciągły taki sam czas nagrzewania. Testy podgrzewania wstępnego w wysokich temperaturach powinny być ściśle ograniczone, aby zapobiec nadsiarce i starzeniu termicznemu.

Notatka 3 — Ostrzeżenie: Wśród innych ostrzeżeń, używaj izolowanych i zimnych rękawic, aby chronić dłonie przed wysokimi i niskimi temperaturami. Podczas eksperymentów w wysokiej temperaturze należy nosić maskę, aby zapobiec wdychaniu toksycznych gazów po otwarciu drzwiczek komory eksperymentalnej.

9.3 Do testu w niskiej temperaturze, próbkę należy wstępnie schłodzić przez co najmniej 10 min.

Metoda badania — Próbki pasków i hantli

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

10 Sprzęt
10.1 Narzędzie tnące — Kształt i wielkość narzędzia tnącego powinny być zgodne z pokazanymi na rysunku 2. Wnętrze wąskiej części narzędzia tnącego powinno być prostopadłe do powierzchni czołowej narzędzia tnącego, i co najmniej 5 mm długości od czoła narzędzia tnącego, należy wypolerować. Kształt frezu powinien pozostać niezmieniony i pozbawiony wad. (Zobacz Uwaga 4)

Notatka 4 — Stan narzędzia tnącego można określić obserwując miejsce pęknięcia próbki. Pęknięte próbki wyjęto z uchwytu i połączono wzdłuż powierzchni pęknięcia, aby sprawdzić, czy uszkodzenie próbek nastąpiło w tym samym miejscu. Jeśli awaria wystąpi w tym samym miejscu, nóż może się stępić, wadliwy, lub wygięty w tym miejscu.

10.2 Cechowanie — Dwie linie znakujące narysowane na próbce w celu pomiaru wydłużenia i odkształcenia nazywane są znakowaniem (zobacz Uwaga 5). Znacznik linii powinien składać się z płaskiej płytki z dwoma równoległymi do siebie wypukłościami. Podniesiona powierzchnia (równolegle do powierzchni płyty) powinien mieć długą i wąską płaszczyznę, a dwie ściany powinny być trzymane w tej samej płaszczyźnie. Podniesiona płaszczyzna jest 0.05 do 0,08 mm szerokości i co najmniej 15 mm długości. Kąt pomiędzy płytą a guzem powinien wynosić co najmniej 75°. Należy zachować odległość między środkami dwóch wzniesionych płaszczyzn 1% odchylenia wymaganej lub docelowej odległości. Uchwyt powinien znajdować się z tyłu lub na górze znacznika linii.

Notatka 4 — W przypadku stosowania tensometrów kontaktowych nie jest wymagane żadne oznakowanie.

Znakowanie tuszem — Skorzystaj z mieszkania, twarda powierzchnia (twarde drewno, metal, lub plastik) do znakowania tuszem lub tonerem. Tusz lub toner muszą być trwale związane z próbką, nie powoduje korozji próbki, i kontrastuje z kolorem próbki.

10.4 Obroże — Miernik testowy ma dwie tuleje zaciskowe, z których jeden jest podłączony do dynamometru.

10.4.1 Uchwyt badanej próbki hantli powinien być wyposażony w urządzenie samozaciskowe wytwarzające stały nacisk na powierzchnię uchwytu. Wraz ze wzrostem wydłużenia, powinna również wzrosnąć siła docisku, aby zapobiec przesuwaniu się i spowodować uszkodzenie w wąskiej części próbki. Odpowiedni jest również stały uchwyt pneumatyczny. W uszkodzonej części urządzenia znajduje się specjalna część, tak, aby długość próbki włożonej do uchwytu była taka sama, a rozkład naprężeń był równomierny.

10.4.2 Uchwyt używany do badania próbek prostych pasków powinien być wyposażony w uchwyt pneumatyczny, zacisk ustowy lub klamra śrubowa, tak, aby siła docisku uchwytu mogła być równomiernie przyłożona na całej szerokości próbki.

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

11 Próbka
11.1 Próbki hantli — Kiedykolwiek możliwe, próbki należy formować wtryskowo lub wycinać z próbek 1.3 do grubości 3,3 mm. Do cięcia grubości i rozmiaru próbki można zastosować jedną metodę testową (patrz specyfikacja D 3182). Próbkę można wykonać bezpośrednio lub wyciąć i wypolerować z gotowego produktu. Jeżeli próbka jest przygotowywana bezpośrednio z gotowego produktu, powierzchnia nie powinna być twardą skórą ani tkaniną, itp. Zgodnie z wymaganiami Specyfikacji D 3183. Wszystkie próbki należy przyciąć równolegle do długości próbki, chyba że określono inaczej. Jeżeli próbka jest przygotowana zgodnie ze specyfikacją D 3182, jego grubość powinna wynosić 2,0±0,2 mm i być cięta wzdłuż orientacji materiału. Użyj obcinarki typu C (FIGA. 2) za pomocą prostego urządzenia do stemplowania i zapewniają gładką powierzchnię cięcia. .

11.1.1 Etykietowanie próbek hantli — Próbki hantli należy oznaczyć w sposób opisany w 10.2, próbki nie mogą być poddawane naprężeniom podczas zaznaczania linii. Znak należy narysować w wąskiej części, w równej odległości od środka próbki i prostopadle do osi pionowej. Odległość pomiędzy dwiema liniami wynosi 25,00±0,25 mm dla próbek typu C i typu D; Inne 50,00±0,5mm

11.1.2 Pomiar grubości próbki hantlami — Grubość próbki należy mierzyć w trzech punktach, jeden punkt w środku i dwa punkty na obu końcach wąskiej części. Do obliczenia pola przekroju poprzecznego przyjęto medianę trzech wartości. Jeżeli zakres grubości próbki jest większy niż 0.08, próbka jest nieważna. Szerokość próbki można obliczyć na podstawie szerokości części roboczej noża.

11.2 Próbki prostych pasków — jeżeli z próbki nie można wyciąć hantli ani próbek pierścieniowych, próbki prostych pasków (np. wąskie pasma, małe rurki, lub drobne materiały elektroizolacyjne) może zostać wycięty. Próbka powinna być wystarczająco długa, aby zmieściła się w uchwycie. Odstęp skali wynosi 11.1.1. Aby obliczyć testowe pole przekroju poprzecznego rury, Msza, należy zastosować długość i gęstość rurki. Pole przekroju poprzecznego oblicza się w następujący sposób:

Gdzie:

A = pole przekroju poprzecznego,cm2

M= masa,G

D= gęstość,g/cm3

L= długość,cm

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

12 Kroki
12.1 Wyznaczanie naprężeń rozciągających, wytrzymałość na rozciąganie i granicę plastyczności — Załaduj próbkę hantli do uchwytu maszyny testującej, i zwróć uwagę na dostosowanie symetrii mocowania próbki, tak, aby siła rozciągająca była równomiernie rozłożona na przekroju próbki. Pozwoli to uniknąć przeszacowania siły rozciągającej próbki. Prędkość testu wynosiła 500±50mm/min(zobacz notatkę 7) o ile nie podano inaczej. Uruchom maszynę testową i zwróć uwagę na oznaczenie linii, aby zapobiec wpływowi paralaksy. Rejestrowano wartości sił przy wydłużeniu specjalnym i przy zerwaniu. Wydłużenie można zmierzyć za pomocą tensjometru, automatyczny rysunek, lub optyczny system śledzenia. Dokładność pomiaru wydłużenia przy zerwaniu mieści się w granicach 10%. Widzieć 13 do obliczeń.

Notatka 8 — Jeśli granica plastyczności próbki jest niższa 20% wydłużenie, gdy prędkość badania wynosi 500 ± 50 mm/min, prędkość testu można zmniejszyć do 50 ± 5 mm/min. Jeśli granica plastyczności próbki jest nadal niższa 20% wydłużenie, prędkość testu można zmniejszyć do 5 ± 0,5 mm/min. Rejestruje się prędkość próbki.

12.2 Oznaczanie odkształcenia długotrwałego przy rozciąganiu — Załadować próbkę do maszyny wytrzymałościowej lub urządzenia opisanego w 6.1 jak pokazano na rysunku 1. Należy zwrócić uwagę, aby wyregulować symetrię chwytu próbki tak, aby napięcie było równomiernie rozłożone na odcinku próbki. Szybkość oddzielania uchwytu powinna być możliwie stała, tak, aby czas osiągnięcia określonego wydłużenia wynosił 15 s, i utrzymywać to wydłużenie przez 10 minut. Po 10 minutach, obciążenie natychmiast zwolniono i pozostawiono do swobodnego odpoczynku przez 10 minut. Po tym, zmierzono odkształcenie szczątkowe w odległości standardowej z dokładnością pomiaru 1% pierwotnej odległości. Do rejestrowania czasu użyj stopera. Widzieć 13 do obliczeń

12.3 Oznaczanie długotrwałych odkształceń pęknięć — Po rozbiciu próbki na 10 min, ostrożnie połącz próbkę i zmierz odkształcenie szczątkowe w standardowej odległości, jak pokazano w 13

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

13 Obliczenie
13.1 Obliczanie wytrzymałości przy dowolnym wydłużeniu:

(2)

W równaniu

T(XXX)= wytrzymałość przy wydłużeniu (XXX)%,MPa

F(XXX)= naprężenie przy określonym wydłużeniu,MN

A = powierzchnia przekroju próbki,m2

13.2 Obliczanie granicy plastyczności

(3)

W równaniu

Y(stres)= granica plastyczności,MPa

F(y)= siła plastyczności,MN

A = powierzchnia przekroju próbki,m2

13.3 Oszacowana granica plastyczności to punkt na krzywej naprężenie-odkształcenie, w którym prędkość zmiany naprężenia w odniesieniu do odkształcenia staje się równa zeru i jest przeciwna przed ostatecznym zniszczeniem próbki.

13.4 Obliczanie wytrzymałości na rozciąganie

（4）

W równaniu

TS = wytrzymałość na rozciąganie,MPa

F(BYĆ)= maksymalna siła przy zerwaniu,MN

A = powierzchnia przekroju próbki,m2

13.5 Oblicz współczynnik wydłużenia przy dowolnym wydłużeniu;

（5）

W równaniu

E= wydłużenie procentowe (odległość w skali),%

L = obserwowana odległość w ramach standardowej odległości próbki,mm

L(0)= pierwotna długość skali próbki,mm

13.6 Wydłużenie przy zerwaniu oblicza się, podstawiając L, gdy próbka pęka, do równania 5.

13.7 Formuła 5 można również wykorzystać do obliczenia odkształcenia długotrwałego, pod warunkiem, że L we wzorze zostanie zastąpione odkształceniem resztkowym po 10 minutach.

13.8 Wyniki testu — Wyniki testu wyrażono jako medianę wyników trzech niezależnych kolejnych próbek. W dwóch szczególnych przypadkach, zbadano pięć próbek i podano średnią wartość z pięciu próbek.

13.8.1 Szczególny przypadek 1 — Gdy wyniki jednej lub dwóch próbek w badaniu nie odpowiadają specjalnie wymaganym pomiarom.

13.8.2 Szczególny przypadek 2 — na rozprawy arbitrażowe.

Metoda B — Próbka pierścieniowa

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

14 Sprzęt
14.1 Nóż — Frez pierścieniowy pokazano na rysunku 3. Za pomocą noża tnącego wytnij pierścieniową próbkę z płaskiej próbki, i zainstalować część górnego wału noża tnącego w obrotowym urządzeniu ściskającym, pod którym preparat może zostać przymocowany do gumowego urządzenia mocującego.

14.1.1 Ustalacz głębokości ostrza — Cylindryczny dysk w ustalaczu powinien być co najmniej o 0,5 mm grubszy niż grubość wycinanego arkusza gumy. Jego średnica powinna być mniejsza niż wewnętrzna średnica próbki, tak, aby wysunięcie ostrza można było regulować z poziomu narzędzia tnącego. Patrz rysunek 3

14.2 Gumowa płyta mocująca — urządzenie utrzymujące gumę w miejscu podczas cięcia, z powierzchniami górnymi i dolnymi równoległymi do siebie, wykonane z twardych materiałów polimerowych (twardy klej, poliuretan i polimetakrylan metylu). Dziury, średnica około 1,5 mm, są dystrybuowane 6 do 7 mm od siebie w środku przez płytkę. Wszystkie te otwory powinny łączyć się z wnęką formy wewnątrz, aby zmniejszyć ciśnienie powietrza używane do trzymania badanego elementu. Postać 4 służy do mocowania standardowego elementu testowego (około 150×150×2mm) podczas cięcia.

14.3 Źródło ciśnienia powietrza — Można zastosować pompę próżniową, aby utrzymać siłę ssania 10 kPa na próbce w środku wnęki formy chwytakowej.

14.4 Woda mydlana — Do smarowania noża używaj neutralnej wody z mydłem.

14.5 Cięcie obrotowe — Badany element można wyciąć za pomocą precyzyjnej maszyny z otworami obrotowymi lub innego sprzętu, który może zapewnić prędkość co najmniej 30 rad/s. Urządzenie do obracania noża montuje się w płaszczyźnie poziomej za pomocą pionowego pozycjonera podpierającego obracający się korbowód i wał używany do noża. Mimośród wału obrotowego powinien być mniejszy niż 0,01 mm.

14.6 Wbudowany stół warsztatowy — Należy zapewnić stół warsztatowy lub inne urządzenie, które może poruszać się odpowiednio wzdłuż osi x-y w celu uchwycenia i umieszczenia badanego elementu w taki sposób, aby badany element odpowiadał osi obrotu obrotowego noża.

14.7 Maszyna do prób rozciągania — musi spełniać wymagania określone w 6.1.

14.8 Urządzenie testowe — Mocowanie próbki pierścieniowej pokazano na rysunku 5. Maszynę wytrzymałościową należy skalibrować wg 8 zasady.

14.9 Komora Testowa — Komora do badań w wysokiej i niskiej temperaturze powinna spełniać wymagania określone w 6.2.

14.9.1 Oprawa powinna nadawać się nie tylko do testowania w temperaturze pokojowej. Jednakże, w specjalnej temperaturze, należy zastosować odpowiednie smarowanie, aby zapewnić smarowanie wału obrotowego.

14.9.2 Dynamometr powinien nadawać się do stosowania w temperaturze roboczej lub być dobrze odizolowany od komory badawczej.

14.10 Grubościomierze — Grubościomierze powinny spełniać wymagania Specyfikacji D 3767(Metoda A).

14.10.1 Główna część miernika grubości, cylindryczna górna powierzchnia pomiarowa (oś pionowa wzdłuż kierunku pionowego) co najmniej 12 mm wysokości i 15,5 ± 0,5 mm średnicy. Aby nadawał się do małych próbek pierścieniowych, Do pomiaru używana jest głowica pomiarowa o średnicy 15,5mm, a pomiar nie spowoduje wydłużenia próbki. Dno powierzchni cylindrycznej można odciąć w połowie wzdłuż środka, tak, aby nie było zakłóceń podczas pomiaru małych próbek. Można również zastosować zakrzywioną końcówkę pomiarową.

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

15. Próbka pierścieniowa

15.1 Próbki pierścieniowe ASTM — Istnieją dwa typy. Ogólnie, 1-stosowane są próbki kształtowe

15.1.1 Wielkość próbki

Typ 1

Obwód wewnętrzny wynosił 50,0 ± 0,01 mm

Średnica wewnętrzna wynosiła 15,92 ± 0,003 mm

Szerokość promieniowa wynosiła 1,0 ± 0,01 mm

Grubość 1,0 ~ 3,3 mm

Typ 2

Obwód wewnętrzny wynosi 100,0 ± 0,2 mm

Średnica wewnętrzna wynosiła 29,8 ± 0,06 mm

Szerokość promieniowa 2,0 ± 0,02 mm

Grubość 1,0 ~ 3,3 mm

15.2 Próbki pierścieniowe ISO — Istnieją dwa rodzaje próbek, zwyczajne i małe, zgodnie z ISO 37, który określa ich szczegółowe procedury testowe.

zwykły

Średnica wewnętrzna 44,6±0,2mm

Średnica zewnętrzna 52,6±0,2mm

Grubość 4,0 ± 0,2 mm

Mały rozmiar

Średnica wewnętrzna 8,0 ± 0,1 mm

Średnica zewnętrzna 10,0±0,1mm

Grubość 1,0 ± 0,1 mm

15.3 Wytnij próbkę pierścieniową z rury — grubość ścianki średnicy próbki pierścieniowej powinna być bezwzględnie równa grubości ścianki rury i spełniać wymagania produktu.

15.4 Przygotowanie próbki cięcia — Umieść ostrze w uchwycie narzędzia tnącego i wyreguluj głębokość ostrza. Umieść nóż w prasie rotacyjnej i wyreguluj wał lub stół tak, aby spód uchwytu ostrza znajdował się 13 mm nad płytką mocującą próbkę. Zmniejszyć ogranicznik ruchu pionowego wału obrotowego. Dzięki temu koniec uchwytu ostrza może wniknąć w powierzchnię płyty. Umieść próbkę w chwytaku i zmniejsz ciśnienie w komorze do 10kPa. Zwilż powierzchnię próbki neutralną wodą z mydłem. Frez należy redukować ze stałą prędkością, a następnie zatrzymać. W tym czasie, uchwyt noża nie powinien dotykać badanego przedmiotu. W razie potrzeby ponownie wyreguluj głębokość ostrza. Przed następnym cięciem zresetuj wał obrotowy.

15.5 Sposób przygotowania do wycięcia próbki z rury — włóż wał do rury, którego średnica jest nieco większa niż średnica rury. Umieść wał i rurę razem na obrabiarce. Wytnij z próbki próbkę o wymaganej grubości osiowej za pomocą ostrza lub noża na obrabiarce. Do rur cienkościennych, można je przyciąć na płasko za pomocą noża z dwoma równoległymi ostrzami.

15.6 Próbka pierścieniowa:

15.6.1 Obwód — Obwód wewnętrzny można zmierzyć za pomocą stożka lub miernika. Podczas pomiaru nie można zastosować żadnego naprężenia, które mogłoby zmienić eliptyczność próbki pierścieniowej. Średni obwód może opierać się na obwodzie wewnętrznym, szerokość południkowa i π(3.14).

15.6.2 Szerokość promieniowa — trzy punkty pomiarowe są równomiernie rozmieszczone na obwodzie próbki zgodnie z grubościomierzem w 14.10.

15.6.3 Grubość — Podczas cięcia próbek pierścieniowych, grubość tarczy od okręgu wewnętrznego do okręgu zewnętrznego można zmierzyć grubościomierzem zgodnie ze specyfikacją D 3767.

15.6.4 Powierzchnia przekroju – Pole przekroju poprzecznego obliczono jako medianę trzech pomiarów szerokości i grubości promieniowej. Do próbek o cienkich ściankach rur, pole przekroju obliczono na podstawie długości osiowej frezu i grubości ścianki.

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

16 Proces
16.1. Wyznaczanie naprężeń rozciągających, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu i granicę plastyczności próbek pierścieniowych — z odpowiednim smarowaniem wałów za pomocą urządzenia smarującego, jak olej mineralny lub olej silikonowy. Należy wybrać użycie zalecanego i bez wpływu na materiał. Obliczanie i regulacja początkowego położenia środka wału dwóch uchwytów są następujące:

(6)

Gdzie:

IS= początkowa odległość od środka trzonka przyrządu,mm

C(T.S)= obwód próbki, dla typu 1 próbka to średnica wewnętrzna, dla typu 2 próbką jest średnica,mm

C(SP)= obwód trzonka przyrządu,mm

Prędkość testowa wynosiła 500±50 mammin (Zobacz notatki 7 I 8), wśród innych wymagań. Uruchom maszynę testową i zapisz siłę oraz względne przemieszczenie dwóch wałów przyrządu. Przy zerwaniu rejestrowano wydłużenie i naprężenie. Obliczenia przedstawiono w sekcji 17,

Notatka 8 — Szybkość badania wynosiła 100 ± 10 mm/min przy użyciu próbki typu ISO o małym pierścieniu.

16.2 Eksperymenty w temperaturach niestandardowych – Używaj komory testowej zgodnie z opisem w 6.2 i przeczytaj ostrzeżenia w nocie 2. Do testów powyżej 23 °C, próbkę podgrzewano w tej temperaturze przez 6±2 min. Do testów poniżej temperatury pokojowej, próbkę należy pozostawić w tej temperaturze przez co najmniej 10 min. Temperatura badania w D 1349 należy używać. Części do badań należy umieścić w komorze badawczej oddzielnie, aby spełnić wymagania 9.2.

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

17 Obliczenie
17.1 Z wyjątkiem jednego ważnego punktu, obliczenia właściwości naprężenia i odkształcenia próbek w kształcie pierścienia są takie same, jak w przypadku próbek z hantlami lub prostymi paskami. Kiedy próbka pierścieniowa jest rozciągana, rozkład naprężeń na każdej krawędzi pierścienia nie jest równomierny pod względem szerokości (od lewej do prawej). Początkowa średnica wewnętrzna próbki jest mniejsza niż początkowa średnica zewnętrzna. Dlatego, w próbie rozciągania próbki, stres w teście wewnętrznym jest większy niż w teście zewnętrznym, co jest spowodowane różnicą w rozmiarze początkowym.

17.2 Do obliczenia wytrzymałości na rozciąganie i wytrzymałości na pękanie można użyć następujących opcji.

17.2.1 Stałe naprężenie rozciągające — do obliczenia wydłużenia należy użyć średniego obwodu próbki pierścieniowej. Powodem stosowania średniego obwodu jest to, że odpowiada on średniej krawędzi próbek pierścieniowych.

17.2.2 Wydłużenie przy zerwaniu — Podstawą obliczeń jest wewnętrzny obwód próbki pierścieniowej, ponieważ odpowiada maksymalnemu naprężeniu na każdej krawędzi próbki. Ta pozycja jest także pozycją początkową awarii próbki.

17.3 Stałe naprężenie rozciągające oblicza się zgodnie z równaniem 2 W 13.1

17.3.1 Wydłużenie stosowane do określenia siły w równaniu 2 (13.1) oblicza się w następujący sposób

(7)

Gdzie:

E= wydłużenie,%

L= zwiększenie odległości pomiędzy oprawami,mm

MC(T.S)= średni obwód próbki,mm

17.3.2 W Formule 7, odległość między oprawami podczas stałego wysuwania oblicza się według poniższego wzoru:

(8)

17.4 Granicę plastyczności oblicza się zgodnie z równaniem 3 W 13.2

17.5 Określ granicę plastyczności zgodnie z 13.3. Ponieważ granica plastyczności służy do oceny ogólnych właściwości materiału, do obliczeń używany jest średni obwód.

17.6 Oblicz wytrzymałość na rozciąganie zgodnie z równaniem 4 W 13.4.

17.7 Wydłużenie przy zerwaniu oblicza się według poniższego równania (Zobacz notatki 9 I 10)

(9)

Gdzie:

E = wydłużenie przy zerwaniu,%

L= zwiększona odległość mocowania przy przerwie,mm

układ scalony(T.S)= początkowy wewnętrzny obwód wzoru,mm

17.8 Obwód wewnętrzny można wykorzystać do dwóch rodzajów próbek (Widzieć 15.1.1 wymiary). Wewnętrzny obwód typu 2 próbek pierścieniowych oblicza się na podstawie średnicy wewnętrznej.

Notatka 9 — Równania 7 I 8 można zastosować tylko wtedy, gdy początkowy rozstaw opraw zostanie dostosowany zgodnie z równaniem 7.

Notatka 10 — Należy zachować ostrożność podczas stosowania tej metody, ponieważ naprężenia przy wydłużeniu są nieco mniejsze od wydłużenia przy zerwaniu (4 Do 5%) mogą nie zostać obliczone, jeśli do obliczeń używane są różne wymiary 1) stałe naprężenie rozciągające (mniejsze niż naprężenie niszczące) I 2) wydłużenie przy zerwaniu (Widzieć 20.1 I 20.2).

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

18 Raporty
18.1 Sprawozdanie będzie zawierać następującą treść:

18.1.1 Wyniki obliczeń na podstawie sekcji 13 Lub 17

18.1.2 Typ próbki i opis, w zależności od typu noża 13-sekcyjnego, w amerykańskim, jednostki domowe lub metryczne

18.1.3 Data eksperymentu

18.1.4 Test prędkości

18.1.5 Temperatura i wilgotność w laboratorium

18.1.6 Temperatura testowa (jeśli nie 23 ± 2 ℃)

18.1.7 Jeśli to możliwe, data wulkanizacji i/lub przygotowania gumy

Metoda próby rozciągania ASTM D412-0 dla gumy wulkanizowanej i elastomerów termoplastycznych

19 Dokładność odchylenia (pominięty)

20 Słowa kluczowe (Pominięty)