HG／T3846-2006 硬質(zhì)橡膠 硬度的測(cè)定(GB／T1698-2003).pdf

G B / T 1 6 9 8 -2 0 0 3前言 本標(biāo)準(zhǔn)修改采用 I S O 2 0 3 9 - 1 : 1 9 9 3 塑料硬度的測(cè)定第一部分: 鋼球壓入法 。 本標(biāo)準(zhǔn)代替 G B / T 1 6 9 8 -1 9 8 2 硬質(zhì)橡膠硬度的測(cè)定 ， 因?yàn)閲?guó)際上的發(fā)展， 原標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上已過(guò)時(shí)。 本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù) I S O 2 0 3 9 - 1 : 1 9 9 3重新起草， 其技術(shù)性差異及原因如下: 本標(biāo)準(zhǔn)名稱用 硬質(zhì)橡膠硬質(zhì)的測(cè)定 代替 塑料硬度的測(cè)定第一部分: 鋼球壓人法 ， 因?yàn)?本標(biāo)準(zhǔn)是為硬質(zhì)橡膠特別制定的; 本標(biāo)準(zhǔn)中引用標(biāo)準(zhǔn)用 G B / T 2 9 4 1 代替塑料置放的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)( 本版 2 ) ， 因?yàn)楸緲?biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)對(duì)象 是硬質(zhì)橡膠， 而I S O 2 0 3 9 - 1 : 1 9 9 3的對(duì)象是塑料; 本標(biāo)準(zhǔn)中術(shù)語(yǔ)增加了硬質(zhì)橡膠的定義( 本版 3 ) ， 用“ 硬質(zhì)橡膠硬度” 代替“ 球壓陷硬度” ， 因?yàn)檫@ 樣描述可以更充分地表達(dá)本標(biāo)準(zhǔn)方法的實(shí)質(zhì)內(nèi)容; 本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)力部分增加4 9 0 N一項(xiàng)( 本版 5 . 4 ) , 因?yàn)橥ㄟ^(guò)試驗(yàn)我們驗(yàn)證了大量硬質(zhì)橡膠試樣 在該力值下可遵循本標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行試驗(yàn); 本標(biāo)準(zhǔn)增加了“ 如果需要可采用多于3 0 s 的時(shí)間， 例如: 9 0 s ( 本版 8 . 3 ) ， 因?yàn)榭紤]到硬質(zhì)橡 膠硬度測(cè)定的特點(diǎn) ; 本標(biāo)準(zhǔn)增加了試驗(yàn)結(jié)果取值要求( 9 . 4 ) ， 因?yàn)檫@樣具有可操作性; 本標(biāo)準(zhǔn)用附錄 A( 資料性附錄) 代替 I S O 2 0 3 9 - 1 : 1 9 9 3的附錄 A( 規(guī)范性附錄) ， 因?yàn)樵摳戒浽?標(biāo)準(zhǔn)中只具有參考價(jià)值。 為便于使用， 本標(biāo)準(zhǔn)還做了下列編輯性修改: a ) 用“ 本標(biāo)準(zhǔn)” 代替“ 本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，; b ) 刪除了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)前言; c ) 將， 5 . 1 ” 條中的三個(gè)段改為“ 5 . 1 . 1 -5 . 1 . 3 ” 三條。 本標(biāo)準(zhǔn)與前一版本相比主要變化如下: 在 1 9 8 2 版標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定適用范圍( 對(duì)象) ， 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了適用范圍( 1 9 8 2版 1 ， 本版 1 ) ; 在原標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有引用文件， 本標(biāo)準(zhǔn)中增加了“ 規(guī)范性引用文件，(本版2 ) ; 在本標(biāo)準(zhǔn)中增加了機(jī)身變形的規(guī)定( 本版 5 . 1 . 3 ) ， 初試驗(yàn)力規(guī)定( 本版 5 . 3 ) ， 主試驗(yàn)力增加了 4 9 . 0 N, 1 3 2 N, 3 5 8 N, 9 6 1 N四項(xiàng)( 本版5 . 4 ) ， 深度測(cè)量范圍( 本版5 . 5 ) 。而原標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有; 在原標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有試驗(yàn)原理和附錄， 在標(biāo)準(zhǔn)中增加了“ 原理和附錄” ( 本版4 ， 附錄) ; 在原標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定試樣厚6 . 5 m m士0 . 5 m m， 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試樣厚度不小于4 m m( 1 9 8 2 版4 . 1 ， 本 版 6 ) ; 在原標(biāo)準(zhǔn)的6 . 2 規(guī)定負(fù)荷為2 5 0 g f 士2 0 g f ， 在本標(biāo)準(zhǔn)5 . 3 規(guī)定初試驗(yàn)力F o 應(yīng)為9 . 8 N ( 允許 誤差士1 . 0 0 0 ) ; 在原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)時(shí)間9 0， ， 在本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“ 如果需要可采用多于3 0 s 的時(shí)間， 例如9 0 s ( 1 9 8 2 版 6 . 3 ， 本版 8 . 3 ) ; 在原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)量點(diǎn)之間和測(cè)量點(diǎn)與邊緣的距離均不應(yīng)少于 5 mm， 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼球的觸點(diǎn) 與試樣的邊緣距離不應(yīng)少于1 0 m m( 1 9 8 2 版6 . 4 ， 本版8 . 2 ) ; 本標(biāo)準(zhǔn)增加了儀器機(jī)身變形的測(cè)定( 本版8 . 7 ) ; 本標(biāo)準(zhǔn)修改了計(jì)算公式( 1 9 8 2 版7 . 1 ， 本版9 . 7 , 9 . 2 ) . lG B / T 1 6 9 8 -2 0 0 3本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由原國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)橡標(biāo)委通用物理試驗(yàn)方法分技術(shù)委員會(huì)( T C 3 5 / S C 2 ) 歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位: 沈陽(yáng)第四橡膠廠。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人: 賀紅艷， 脫銳。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為:-G B / T 1 6 9 8 -1 9 8 2 0本標(biāo)準(zhǔn)委托全國(guó)橡標(biāo)委通用物理試驗(yàn)方法分技術(shù)委員會(huì)( T C 3 5 / S C 2 ) 負(fù)責(zé)解釋G B / T 1 6 9 8 -2 0 0 3硬質(zhì)橡膠硬度的測(cè)定范 圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在一定負(fù)荷下， 通過(guò)鋼球壓人測(cè)定硬質(zhì)橡膠硬度的方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于耐介質(zhì)、 耐電、 耐熱、 耐沖擊等硬質(zhì)橡膠。2 規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件， 其隨后所有的修改單( 不包括勘誤的內(nèi)容) 或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)， 然而， 鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注明日 期的引用文件， 其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 G B / T 2 9 4 1 橡膠試樣環(huán)境調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)溫度、 濕度及時(shí)間( e q v I S O 4 7 1 : 1 9 8 3 )3 術(shù)語(yǔ)和定義 下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3 . 1 硬質(zhì)橡膠e b o n i t e 是在橡膠中加人硫磺和其他配合劑， 經(jīng)硫化制造成的一種硬質(zhì)材料， 由于大量硫化劑的作用使用它具有較高的硬度。3 . 2 硬質(zhì)橡膠硬度 h a r d n e s s o f e b o n i t e 當(dāng)鋼球壓人硬質(zhì)橡膠時(shí)， 施加給鋼球上的作用力與在規(guī)定時(shí)間內(nèi)施加作用力后鋼球壓痕的面積之 比。4 原 理本方法是在試樣的表面施加一定作用力并測(cè)量鋼球壓入試樣的深度， 根據(jù)壓人深度計(jì)算壓痕面積，然后按下面公式計(jì)算硬度。硬度 =施加作用力 壓痕面積5 裝置試驗(yàn)裝置必須滿足下列條件: 試驗(yàn)裝置是由支撐升降平臺(tái)的機(jī)身， 帶有相當(dāng)緊固件的鋼球和無(wú)沖擊的施加試驗(yàn)力裝置組成。試驗(yàn)裝置中配有測(cè)量鋼球壓人深度的裝置， 允許誤差見(jiàn)5 . 5 ,沿加載主軸方向施加最大試驗(yàn)力時(shí)， 機(jī)身變形不應(yīng)超過(guò)。 . 0 5 m m.1111213: .樂(lè)樂(lè)5 . 2 鋼球直徑為5 . 0 0 mm士。 . 0 5 m m, 鋼球由淬火鋼制成并要拋光。試驗(yàn)后鋼球不應(yīng)出現(xiàn)任何變形或損壞 。5 . 35 . 4初試驗(yàn)力凡應(yīng)為9 . 8 N ( 允許誤差士1 . 0 %) 0主試驗(yàn)力F m 應(yīng)為下列值( 允許誤差士1 . 0 %)4 9 . 0 N, 1 3 2 N, 3 5 8 N, 4 9 0 N, 9 6 1 NG B / T 1 6 9 8 -2 0 0 35 . 55 . 6試驗(yàn)裝置深度測(cè)量范圍應(yīng)為( 0 - 0 . 4 ) m m, 測(cè)量允許誤差為士。0 0 5 m m,計(jì)時(shí)裝置允許誤差為士。 . 1 s ,6 試樣試樣應(yīng)是表面光滑、 平行的薄板或尺寸足夠的試塊以消除邊界效應(yīng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響， 例如5 0 m mX5 0 mm。其厚度不小于 4 mm.7 試樣的環(huán)境調(diào)節(jié)及試驗(yàn)溫度試樣的環(huán)境調(diào)節(jié)及試驗(yàn)溫度應(yīng)符合G B / T 2 9 4 1 規(guī)定。8 試 驗(yàn)步驟8 . 1 除非另有規(guī)定， 試驗(yàn)應(yīng)在G B / T 2 9 4 1 中規(guī)定的調(diào)節(jié)環(huán)境下進(jìn)行。8 . 2 將試樣置于平臺(tái)上， 其表面應(yīng)同施加試驗(yàn)力的方向垂直。施加初試驗(yàn)力( 見(jiàn) 5 . 3 ) , 鋼球的觸點(diǎn)與試樣的邊緣距離不應(yīng)少于 1 0 m m， 將壓人深度的測(cè)量裝置調(diào)整到零， 然后在2 s - 3 s 內(nèi)， 在無(wú)沖擊作用下增加主試驗(yàn)力到規(guī)定值( 見(jiàn) 5 . 4 )8 . 3 從規(guī)定的主試驗(yàn)力數(shù)值中選擇試驗(yàn)力F m ， 以得到。 . 1 5 0 m m - - 0 . 3 5 0 m m壓痕深度 如果在3 0 s 后 壓痕深度在上述范圍之外， 則應(yīng)改變主試驗(yàn)力以獲得正確的壓痕深度。否則應(yīng)在報(bào)告中注明。 注: 如果需要可采用多于3 0 , 的時(shí)間， 例如9 0 s ,8 . 4 進(jìn)行試驗(yàn)的試樣不應(yīng)有氣泡或龜裂， 以免影響試驗(yàn)結(jié)果如果對(duì)同一試樣測(cè)量幾次， 應(yīng)保證鋼球試驗(yàn)點(diǎn)之間距離及與試樣邊緣距離不應(yīng)少于 1 0 m m,8 . 5 當(dāng)施加主試驗(yàn)力F 、 后， 經(jīng)過(guò) 3 0 s ， 測(cè)量鋼球的壓人深度h , ， 允許誤差按 5 . 5 中的規(guī)定8 . 6 對(duì)一個(gè)或多個(gè)試樣進(jìn)行 1 0 次有效試驗(yàn)。8 . 7 測(cè)定儀器機(jī)身的變形入， 按如下方法進(jìn)行: 在支撐板上放一塊軟質(zhì)銅塊( 至少6 m m厚) ， 施加初試驗(yàn)力 F a ， 將壓入深度測(cè)量裝置調(diào)至零位。施加主試驗(yàn)力 F m ， 保持試驗(yàn)力直至壓人深度測(cè)量裝置穩(wěn)定為止。記下讀數(shù)， 移開(kāi)試驗(yàn)力， 重新調(diào)節(jié)深度測(cè)量裝置至零位 在每次施加主試驗(yàn)力后， 重復(fù)上 述操作步驟， 直至壓人深度測(cè)量裝置讀數(shù)恒定。這表明此點(diǎn)達(dá)到了銅塊不可壓人的位置。因此恒定的深度讀數(shù)即是由于儀器機(jī)身變形引起的深度測(cè)量裝置指示的位移。記下該恒定讀數(shù) h9 結(jié)果的表述9 . 19 . 2折算試驗(yàn)力F , ( N ) ， 按式( 1 ) 計(jì)算: F , = F mX 0 . 2 1( h一h) +0 . 2 1 。 。 ， 。 。 二(1)式中:F折算試驗(yàn)力， 單位為牛頓( N) ;F鋼球七 的主試驗(yàn)力， 單位為牛頓( N ) ; h 儀器機(jī)身變形修正后的壓人深度( h =h , -h , ) ， 單位為毫米( m m) ;h , 壓痕的降低深度( =。2 5 m m) ， 單位為毫米( m m) ;h : 一主試驗(yàn)力下的壓人深度， 單位為毫米( mm) ;h一在主試驗(yàn)力下試驗(yàn)儀器機(jī)身的變形， 單位為毫米( mm) , 硬質(zhì)橡膠硬度按式( 2 ) 計(jì)算: G B / T 1 6 9 8 -2 0 0 3 “ 。 (2)Fr-hr X1一獄H =9 . 3數(shù)值9 . 4式中:H硬質(zhì)橡膠硬度， 單位為牛頓/ 平方毫米( N / m m ) ;F r 折算試驗(yàn)力， 單位為牛頓( N ) ;h , 壓痕的降低深度， 單位為毫米( m m) .硬度( H) 低于2 5 0 N / m m 2 ， 精確到 1 N / m m ; 硬度( H) 高于2 5 0 N / m m 2 ， 修正到1 0 N / m m ， 的倍 取 1 0 次有效試驗(yàn)的算術(shù)平均值為該試樣的硬質(zhì)橡膠硬度。不同試驗(yàn)力的測(cè)試結(jié)果不可比。試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容:a ) 本標(biāo)準(zhǔn)及引用的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)或名稱;試驗(yàn)材料的詳細(xì)說(shuō)明;試驗(yàn)環(huán)境;試樣的尺寸和制備方法;試驗(yàn)次數(shù) ;試驗(yàn)導(dǎo)致不正確壓痕的次數(shù);試驗(yàn)結(jié)果及偏差。b)c)d)e)f)婦G B / T 1 6 9 8 -2 0 0 3 附錄A ( 資料性附錄)硬度和深度及試驗(yàn)力間的關(guān)系計(jì)算硬度 H使用公式如下:HX 0 . 2 1( h一 h)+ 0 . 2 1Fm一hr表 A . 1壓痕深度 h l - .硬度 H / ( N / m . )F =4 9 . 0 N凡 =1 3 2 N凡 =3 5 8 N氏 =4 9 0 N凡 =9 6 1 N0 . 1 5 00 . 1 5 50 . 1 6 00 . 1 6 50 . 1 7 00 . 1 7 50 . 1 8 00 . 1 8 50 . 1 9 00 . 1 9 52 3 . 8 42 2 . 8 02 1 . 8 52 0 . 9 82 0 . 1 71 9. 4 21 8 . 7 31 8 . 0 81 7 . 4 81 6 . 9 26 4 . 3 56 1 . 5 65 8 . 9 95 6 . 6 35 4 . 4 55 2 . 4 45 0 . 5 64 8 . 8 24 7 . 1 94 5 . 6 77 4 . 01 6 6 . 41 5 9 . 51 5 3 . 11 4 7 . 21 4 1 . 81 3 6 . 71 3 2 . 01 2 7 . 61 2 3 . 52 3 8 . 32 2 8 . 02 1 8 . 52 0 9 . 72 0 1 . 71 9 4 . 21 8 7 . 31 8 0 . 81 7 4 . 81 6 9 . 14 6 7 . 24 4 6 , 94 2 8 . 34 1 1 . 13 9 5 . 33 8 0 . 73 6 7 . 13 5 4 . 43 4 2 . 63 3 1 . 60 . 2 0 00 . 2 0 50 . 2 1 00 . 2 1 50 . 2 2 00 . 2 2 50 . 2 3 00 . 2 3 50 . 2 4 00 . 2 4 51 6 . 3 91 5 . 8 91 5 . 4 21 4 . 9 81 4 . 5 71 4 . 1 71 3 . 8 01 3 . 4 51 3 . 1 11 2 . 7 94 4 . 2 44 2 . 9 041 . 6 44 0 . 4 53 9 . 3 33 8 . 2 63 7 . 2 63 6 . 3 03 5 . 3 93 4 . 5 31 1 9 . 61 1 6 . 01 1 2 . 61 0 9 . 41 0 6 . 31 0 3 . 51 0 0 . 79 8 . 295 . 79 3 . 41 6 3 . 91 5 8 . 91 5 4 . 21 4 9 . 81 4 5 . 61 4 1 . 1 71 3 8 . 01 3 4 . 41 3 1 . I1 2 7 . 93 2 1 . 23 1 1 . 53 0 2 . 32 9 3 . 72 8 5 . 52 7 7 . 82 7 0 . 52 6 3 . 62 5 7 . 02 5 0 . 70 . 2 5 00 . 2 5 50 . 2 6 00 . 2 6 50 . 2 7 00 . 2 7 50 . 2 8 00 . 2 8 50 . 2 9 00 . 2 9 51 2 . 4 91 2 . 2 01 1 . 9 21 1 . 6 51 1 . 4 01 1 . 1 61 0 . 9 31 0 . 7 01 0 . 4 91 0 . 2 83 3 . 7 13 2 . 9 33 2 . 1 83 1 . 4 63 0 . 7 83 0 . 1 22 9 . 5 02 8 . 8 92 8 . 3 22 7 . 7 69 1 . 28 9 . 08 7 . 08 5 . 18 3 . 28 1 . 57 9 . 87 8 . 17 6 . 67 5 . 11 2 4 . 81 2 2 . 01 1 9 . 21 1 6 . 51 1 4 . 01 1 1 . 61 0 9 . 21 0 7 . 01 0 4 . 91 0 2 . 82 4 4 . 72 3 9 . 02 3 3 . 62 2 8 . 42 2 3 . 42 1 8 . 72 1 4 . 12 0 9 . 82 0 5 . 62 0 1 . 6G B / T 1 6 9 8 -2 0 0 3表 A . 1 ( 續(xù)