中華人民共和國國家標 GB/T 1843-1996
代替GB/1843-80
塑料懸臂梁沖擊試驗方法
Plastics-Determination Of izod impact strength
本標准等效采用國際標准ISO180:1993<<塑料－懸臂沖擊強度的測定>>.
1主題內容與適用範圍
. 本標准規定了在確認條件下塑料懸臂沖擊強度的測定方法.根據材料`試樣和缺口的類型規定了不同的試驗參數.
本標准適用於硬質熱塑性塑料和熱固性塑料,填充和纖維增強塑料,以及這些塑料的板材,包括層壓板材.
本標准不適用於測定多孔材料.
2引用標准
GB 1446玻璃纖維增強塑料性能試驗方法總則
GB 2918塑料試樣狀態調節和度驗的標准環境
GB 5471熱固性模塑料壓塑試樣制備方法
GB 9352熱塑性塑料壓塑試樣制備
GB 11997塑料多用途試樣的制備和使用
3 術語
3.1無缺缺口試樣懸梁臂沖擊強度 izod impact strength of unnotched specimens
無缺口試樣在懸梁臂沖擊破壞過程中所吸收的能量與試樣原始截面積之比,用KJ/㎡表示.
3.2缺缺口試樣懸臂梁沖擊中強度 izod impact strength of unnotched specimens
缺口試樣在懸梁沖擊中破壞過程中所吸收的能量與試樣在缺口處的原始橫截面積之比,用KJ/㎡表示.擺錘沖擊缺口的反面.
3.3反置缺口試樣懸臂梁沖擊強度 izod impact strength of unnotched specimen
反置缺口試樣在懸梁沖擊破壞過程中所吸收的能量與試樣在缺口處的原始橫截面積之比,用KJ/㎡表示,擺錘沖擊缺口的一面.
3.4平行沖擊(對層壓增強材料) parallel impact 沖擊方向平行於板材的層狀面,在懸臂梁沖試驗中,沖擊方向為側面(見圖1的側向平行沖四擊).
3.5垂直沖擊(對層壓增強材料) normal impact
沖擊方向垂直於板材和層狀面（見圖１的側向向垂直沖擊）．
3.６完全破壞 complete break 試樣斷開成兩段或多段.
3.7鉸鏈破壞 hinge break
斷裂的試樣由沒有剛性的很薄表皮連在一起的一種不完全破壞.
國家技術監督司1996-06-14批准 1997-04-01實施
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3.8部分破壞 partial break
除鉸鏈破壞外的不完全破壞.
3.9不破壞 non-break
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試樣汪破壞,只是彎曲變形,可能有應力發手白的現象間産生.
4 原理
由已知能量的擺錘一次沖擊支撐成垂直懸臂梁的試樣,測量試樣破壞時所吸收的能量
沖擊線到試樣夾具為固定距離,對於缺口試樣,沖擊線到缺口中心線為固定距離(見圖2)
5設備
5.1試驗機
5.1.1試驗機應為擺錘式縣臂梁沖擊試驗機,並具有剛性結構,能測量破壞試樣所吸收的沖擊能量W,其值為擺錘初始能量與擺錘在破壞試樣之後剩餘能量的差.應對該值進行摩擦和風阻損失的校正(見表1和7.4).
5.1.2試驗機應具有表1所示特性.這些特性應定期由國家計量部門進行校驗.
為了適用第1章中所規定的材料的試驗,必須采用可替換的擺錘.由不同擺錘測得的結果不宜作比較.
注:除表1所列能量的擺錘外,也可使用經協商的擺錘
表1 擺錘沖擊試驗機的特性
注:1)擺錘容量的10%至80%範疇內,不應超過允許誤差.
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5.1.3 應把試驗機牢固地固定在底座右銘拍擊質量至少為所用最重擺錘質量的40倍.該底座應能調節,使用擺錘和虎鉗的方向符合5.1.4和5.1.6的規定.
5.1.4 擺錘沖擊刀刃應為圓柱表面的硬化鋼.曲率半徑為(0.8±0.2)mm,其軸線為水平,並
垂直於擺錘的運動平面,擺錘在沖擊過程中刀刃應與試樣的整個被沖擊面接觸.其
接觸線應與試樣的縱軸線垂直 ,偏互差在±2°範疇內.
5.1.5擺錘旋轉軸到試樣中心沖擊點之間的距離應在擺長Lp±1%的範疇內.
擺長Lp (m),可由備錘小振幅振動周期T實驗測定,按式子(1)計算:
式中:gn—自由落體
的標准加速度.m/s,(其值為9.81m/s);
T—擺錘往複一次擺動的時間,可由至少50次連續擺動來確定(已知精度為1/2000,擺動角度離開中心每側應小於5°).
5.1.6試樣支座為固定夾具和活動具組成的虎鉗.夾具的夾持面應平行,偏差在0.025mm
之內.虎鉗所夾持的試樣的長軸線鉛直,與虎鉗頂面垂直(見圖2),虎鉗夾攻具的頂棱圓
角半徑為(0.2±0.1)mm,當缺口試樣夾在虎鉗中時,其頂部平面即為缺口角平分面,偏差
在0.2mm以內.
調整虎鉗,使樣位一於沖擊刀刃的中心,偏差在±0.5mm以內,並且刀刃中心離虎鉗的
距離為(22±0.2)mm(見圖2),應避免虎鉗在夾持試樣和試驗中産和生松動.
注:虎鉗固定夾具呆以加工有定位溝紋,以利於試樣和定位和夾持(見圖1)
5.1.7某些塑料對夾持力很敏感,當試驗這類材料時,應統一夾持力的大小,並在試驗報
告中注明夾持力的大小.可采用經校准的轉矩扳手或在虎鉗夾緊的螺絲上配以氣動或液
壓裝置業控制夾持力.
5.1.8試驗機出廠應備有校正風阻和摩擦能量損失的圖表或其他方式的修正方法.
5.2測微計和量規
用精度0.02mm的測微計或量規測量試樣的主要尺寸,為了測量缺口試樣的bx寸,
應在測微計上安裝一個測量頭.其寬度為2-3mm,其剖面應適合缺口口的形狀.
6 試樣
6.1形狀和尺寸
最佳的試樣為1型試樣, 尺寸(mm),如下所示:
長 L=80±2 寬 b10.0±0.2
6.1.1模塑和擠塑料
應采用A型或B型缺口試樣,如表2和圖3所示.
最佳缺口為A型,如果要獲得材料對缺口敏感性的信息,應試驗A型和B型缺口試樣.
采用說明: 1）國際標准ISO180:93中沒有此規定. 厚 h=4.0±0.2 若由於設備的限制,其長度可對稱地縮短為63.5mm.2.3.4型試樣在附錄A作了補充. 缺口的縱向與厚度向平行.
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6.1.2板材,包括長纖維增強塑料
推薦厚度h為4mm.如果試樣是從板材或構件中切取的,其厚度應與原板或構件的厚度相同.至多不能超過10.2mm
當板材的厚度均勻,並且只含有一種規則分布的增強料,當其厚度大於10.2mm時,則從板材一面機加工到(10.2±0.2)mm.如果按3.1試驗無缺口試樣,為了避免表面的影響,試驗過程中板材原有表面應面向沖錘.
試驗時沖擊試樣的側面,沖擊方向平行於板平冇,只是h=b=10mm是時,才可平行或垂直於板面進行試驗(見圖1).
表2 方法名稱、試樣類型、缺口類型和尺寸 mm
6.2試樣數量
6.2.1除受試材料標准另有規定,一組應測試10個試樣.當變異系數小於5%時,測試5個試樣.
6.2.2如果要在平行和垂直方向測試層壓板,則對每一個方向都應測試10個試樣.
6.3制備
6.3.1模塑或擠塑料
. 按照GB 5471 GB 9352或材料有關規範制備試樣 1型試樣可按GB11997(見6.1)方法制備的A型試樣的中部切取.
6.3.2 板材
對板材用機械加工制備的A型缺口的1型試樣.無缺口試樣的機加工面不應向沖擊.
6.3.3長纖維增強塑料
按照GB1446或經協商的制備方法制備板材,再用機加工試樣.
6.3.4各向異性材料
某些板隨板材平面的方向不同,可能具有不同的沖擊性能.對於這種板材應按平行和
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垂直板材的某一特征方向分別切取一組試樣.板材的特征方向可目視觀察或由生産方法推斷.
6.3.5檢查試樣
試樣汪應翹曲,相對表面應互相平行,相鄰表面應相互垂直.所有表面和棱應無刮痕,麻點,凹陷飛邊.
應用直尺和平板目測或用測微計測量試樣是否符合上述的要求,如有一項達不到要求,則試樣應報廢或在試驗前加工成符合要求的試樣.
6.3.6缺口加工
6.3.1試樣缺口可在洗床,刨床或專用缺口加工機上加工.切削齒的形狀應能將試樣切削出圖3所示缺口的形狀,切削齒的剖面應與它的主軸線垂直.
6.3.6.2加工刀具應無傾角,工作後角最好為15°-20°.
6.3.6.3推薦刀尖線速度為90-185m/min.
6.3.6.4檢查刀具的銳度,如果刀尖半徑和形狀不在規定的範疇內,要及時更換刀具.
6.3.6.5用具有顯影器件的顯微(放大率30倍),按本標准要求檢查缺口形狀和半徑的公差.
6.3.6.6如果受試材料規定,可使用模塑缺口試樣,測試結果同機加工試樣測試結果不可比.
6.4狀態調節
試樣前試樣應在GB 2918規定環境中至少調節16h,也可按産品標准規定或有關方面協商的其他條件處理.
7 操作步驟
7.1除有關方面同意采用別的條件,如高溫或低溫試驗外,都應在與狀態調節相同的環境中進行試驗.
7.2測量每一個試樣中部的厚度和寬度或缺口試樣的剩餘寬度bn,精確到0.02mm.
7.3 檢查試驗機是否有規定的沖擊速度和正確的能量範疇,破斷試樣吸收的能量在擺錘容量的10%到80%範疇內.若表1所列的擺錘中有幾個都能滿足這些要求時,應選擇其中能量最大的擺錘.
7.4 進行空白試驗,記錄所測得的磨擦損失,該能量損失不得超過表1規定的值.
如果磨擦損失小於或者等於表1年規定的值,此值才可用在修正吸收能量的計算中,如果超過表1所規定的值,就應仔細檢查其原因並對試驗機進行校正.
7.5 擡起並鎖隹擺錘,把試親放在虎鉗中,按5.1.6和圖2所示的要求夾隹試樣.測定缺口試樣時,缺口應在擺錘沖擊刃的一邊(見圖2).
7.6 釋放擺錘,記錄試樣所吸收的沖擊能,並對其磨擦損失等進和修正(見表1和7.4).
7.7 試樣可能會有四種破壞類型,見3.6,3.7,3.8,3.9條的術語.
測得的完全破壞東西鉸鏈破壞的值用計算機平均值.在部分破壞時,如果要求部分破壞的值,則以字母P表示.完全不破壞時以NB表,不報告數值.
7.8 在同一樣品中,如果有部分破壞和完全鉸鏈破壞時,應報告每種破壞類型的算術平均值.
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8結果計算和表示
8.1 無缺口試樣縣臂梁沖擊強度aiu(KJ/㎡).按(2)計算:
式中: W—破壞試
樣所吸收並經過修正後的能量,J; h—試樣厚度,mm;
b—試樣寬度,mm.
采用說明: 1)ISO180:93中對缺口加工沒作詳細規定,有些條文采用ISO180:82中的規定.
8.2 缺口試樣懸梁沖擊強度an(KJ/㎡),按式(3)計謔;
式中 :W—破
壞試樣所吸收並經過修正後的能量,J; h—試樣厚度,mm;
b—試樣寬度,mm
8.3計算一組試驗結果的算術平均值,取兩位有效數字.
在一種樣品中存在不同的破壞類型時,應注明各種破壞類型試樣數目和算術平均值.
8.4如果有要求,按式(4)計算標准偏差;
個測定值; x—組測定值的逄術平均值; x—測定值個數
9試驗報告 ： 試驗報告應包括下列內容:
a．注明按照本國家標准;
b．材料的名稱、型號、來源、制造代號、等級、形式等；
c．沖擊速度；
d．擺錘公稱能量；
e．若采用統一的夾持力（見5.1.7），注明夾持力；
f．試樣的制備方法；
g．如果材料為成品或半品，應注明試樣在成品或半品中的方位；h．試樣數目；
式中: x—單
i． 試樣狀態調節和試驗的標准環境，以及受試材料或産品標准所要求的特殊處理；
j．觀察到的破壞類型；
k．單個試驗結果；
l． 縣臂梁沖擊強度的算術平均值並報告破壞類型；
m．如果有要求時，報告平均值的標准偏差及95%置信區息；
n．試驗目期及試驗人員。
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附錄A
2、3、4型試樣縣臂梁沖擊度驗方法
（補充件）
A1 本附錄按照ISO180：93的規定編人2、3、4型試樣沖擊試驗方法
推薦盡可能采用6.1所述的1型試樣.
A2 試樣(見表A1得表A2)
對於板材(見6.1.2)應采用2.3.4型的反置缺口試樣.若試樣是從零件或構件上切取時,推薦厚度為3.2mm的4型試樣.當厚度小於或等於12.9mm時,試樣的厚度應采用材料的原厚度,當板材的厚度大於12.9mm時,則就從一面機加工到(12.7±0.2)mm.
試驗反置缺口試樣,為了避免材料表面層的影響,板材料表面應面向沖擊.
除h=b=12.7mm的試樣可以平行或垂直於板面(見圖1)沖擊外,一般則平行於板面,沖擊試樣的側面.
A3 結果計算和表示
A3.1無缺口試樣(見8.1)
A3.2 反置缺口試樣縣臂梁沖擊強度aiu(KJ/㎡).按式(A1)計算:
式中 :W—破壞試樣所吸收並經過修正後的能量,J;
h—試樣厚度,mm;
b—試樣寬度,mm
表1 試樣的類型和尺寸 mm
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表2 方法名稱、試樣類型、缺口類型和尺寸 mm
注:1)如果試樣取自板材或産品,則應把厚度寫進名稱中,試驗未增強材料,機加工面不應面向沖擊.
2)如果厚度h等於寬度b,在名稱中應注明沖擊方向(垂直沖擊或平行沖擊).
附加說明:
本標准由中華人民共和國化學工業部提出.
本標准由全國塑料標准化技術委員會物理力學分會歸口.
本標准由化學工業部成都有機硅研究中心負責起草.
本標准主要起草人李瑞清.
參加單位:北京化工研究院化學建材測試中心、遼陽石化公司化工三廠晨光三廠、天津市合成材料工業研究所、福建中心檢查所、北京燕山樹脂所、上海商局、上海塑料廠。
本標准於1980年首次發布。
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