儀器型號(hào):QYH-96 儀器名稱:硬度計(jì) 球壓痕硬度計(jì) 塑料球壓痕硬度儀 GB3398球壓痕硬度儀
塑料硬度測(cè)定第 1 部分:球壓痕法
1、范圍:
GB/T 3398的本部分規(guī)定了用負(fù)荷球壓痕器測(cè)定塑料和硬橡膠硬度的方法。
用這種方法測(cè)定的球壓痕硬度可為研發(fā)、質(zhì)量控制和按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收和拒收提供數(shù)據(jù)。
2、規(guī)范性引用文件:
下列文件中的條款通過(guò)GB/T3398的本部分的引用而成為本部分的條款。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部分,然而,鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的新版本。 凡是不注日期的引用文件,其新版本適用于本部分。
GB/T 2918-1998 塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(idt ISO 291: 1997)
3、術(shù)語(yǔ)和定義
3.1下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于GB/T3398的本部分。
球壓痕硬度
HB
球壓痕硬度是指以規(guī)定直徑的鋼球,在試驗(yàn)負(fù)荷作用下,垂直壓入試樣表面,保持一定時(shí)間后單位 壓痕面積上所承受的壓力,單位為牛頓每平方毫米(N/mm2 )。
4、原理
將鋼球以規(guī)定的負(fù)荷壓人試樣表面,在加荷下測(cè)量壓入深度,由其深度計(jì)算壓入的表面積。 由以下關(guān)系式計(jì)算球壓痕硬度:球壓痕硬度=施加的負(fù)荷/壓入的表面積
5、儀器
5. 1 硬度試驗(yàn)機(jī),主要是由裝有一個(gè)試樣支撐板的可調(diào)整臺(tái)架、帶有連接部件 的壓痕器以及無(wú)沖擊的 施加負(fù)荷的裝置構(gòu)成。
硬度試驗(yàn)機(jī)還應(yīng)配備測(cè)量壓痕器壓入深度在0. 4 mm范圍內(nèi)的設(shè)備,其測(cè)量精密度為土0.005 mm。
在大負(fù)荷下,沿著加力主軸進(jìn)行變形測(cè)量時(shí),框架變形不大于0.05 mm.
壓痕器 是一個(gè)經(jīng)過(guò)硬化并拋光的鋼球,試驗(yàn)后該鋼球不能顯出任何變形或損傷。
鋼球的直徑應(yīng)為(5.0士0.05)mm.
5.2 計(jì)時(shí)器,準(zhǔn)確至士0.1 s.
6、試樣
每個(gè)試樣應(yīng)為一個(gè)光滑的平板或具有足夠尺寸的樣塊,以減小邊緣對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響;例如20 mm×20 mm。試樣的兩表面間應(yīng)平行,*的厚度為4mm.
試樣的支撐面在試驗(yàn)后不應(yīng)顯示任何形變。
注1:若所試試樣厚度小于4 mm,可以疊放幾個(gè)試樣. 然而,疊加的試樣上得到的硬度值和同樣厚度單片試樣所得到的值會(huì)有差異.
注2:在某些情況下,特別是半結(jié)晶熱塑性塑料的注塑試樣,要獲得精準(zhǔn)的平板狀試樣是困難的。若所用的試樣稍有翹曲,所測(cè)得壓人深度包括把試樣壓向支撐板所移動(dòng)的距離。為消除這一影響,可使用一直徑(10 士l)mm的圓形支撐板,這一直徑對(duì)于平板試樣也足夠大了。還*將試樣較平的一側(cè)朝向支撐板放置。
7、狀態(tài)調(diào)節(jié)
試驗(yàn)前,試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)應(yīng)按GB/T 2918 1998規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境進(jìn)行。
8、步驟
8. 1 除非另有規(guī)定,試驗(yàn)應(yīng)在與狀態(tài)調(diào)節(jié)同樣的環(huán)境中進(jìn)行。
8.2 把試樣放在支撐握上,充分地支撐試樣并使試樣表面垂直于加荷軸.
在離試樣邊緣不小于10mm處的某一點(diǎn)上施加初負(fù)荷凡,值為(9. 8士o. l)No 調(diào)整深度指示裝置至零點(diǎn),然后在 2 s~3s 的時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)地施加試驗(yàn)氨荷 F. (見(jiàn) 8. 3).
8.3 選擇下列的試驗(yàn)負(fù)荷值Fm:
49.0 N; 132 N; 358 N; 961 N; <誤差士1%)
使修正框架變形<見(jiàn)8.7)后的壓入深度在0.15 mm ~0. 35 mm之間。
如果30秒壓痕探度值超出范圍<無(wú)論一組試樣或單個(gè)試樣時(shí)>,需改變?cè)囼?yàn)負(fù)荷以得到在規(guī)定范圍內(nèi)的壓痕深度。 應(yīng)報(bào)告超出規(guī)定范圍壓痕深度的試驗(yàn)數(shù)目。
如果一組試驗(yàn)中試驗(yàn)負(fù)荷應(yīng)改變,當(dāng)處于轉(zhuǎn)變區(qū)域時(shí),不同試驗(yàn)負(fù)荷下產(chǎn)生的不同硬度值將難以解釋,例如=當(dāng)評(píng)估熱老化對(duì)硬度的影響時(shí)。在這種情況下,經(jīng)雙方協(xié)商*,可擴(kuò)大上述的壓痕深度范圍,但不能超出該值的20%。使用這個(gè)負(fù)荷使大部分試驗(yàn)壓痕深度落在0.15mm-0.35mm之間。
8.4當(dāng)按此方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),試樣中的氣溫或開(kāi)裂不應(yīng)影響結(jié)果. 如果在同一試樣上進(jìn)行幾次測(cè)定,各壓痕點(diǎn)間及離開(kāi)邊緣距離都應(yīng)不小于10 mm.
8.5 施加試驗(yàn)負(fù)荷Fm 30s后,在加荷下囂量壓入深度h1,其精度應(yīng)符合5.1的規(guī)定。
8.6在一個(gè)或多個(gè)試樣上進(jìn)行10次有效的試驗(yàn)。
8.7儀器機(jī)架的變形h2(單位為毫米>應(yīng)按下述步驟測(cè)定:把一塊軟銅板<至少6 mm厚>放在支撐板上,同時(shí)施加初負(fù)F0.調(diào)整指示裝置至零點(diǎn)并施加試驗(yàn)負(fù)荷Fm. 保持試驗(yàn)負(fù)荷直到深度指示器穩(wěn)定,記下讀數(shù),移去試驗(yàn)負(fù)荷同時(shí)重新調(diào)整深度指示器至零,
重復(fù)這種操作直到深度指示器讀數(shù)在每次施加試驗(yàn)負(fù)荷時(shí)恒定為止。這就表示在該點(diǎn)銅塊不會(huì)進(jìn)一步被壓入,因此該恒定的深度讀數(shù)就是由于設(shè)備的框架變形而導(dǎo)致的深度指示器的位移量。記下該恒定的讀數(shù)h2. 用 h=h1 -h2 修正壓入深度h.
9、結(jié)果的表示
9. 1 由式(1)計(jì)算折合試驗(yàn)負(fù)荷F,單位為牛頓:
Fm一一壓痕器上的負(fù)荷,單位為牛頓(N);
hr一一壓人的折合深度(0.25 mm);
h1一一壓痕器在試驗(yàn)負(fù)荷時(shí)下的壓痕深度,單位為毫米(mm);
h2一一在試驗(yàn)負(fù)荷下試驗(yàn)裝置的變形量,單位為毫米(mm);
h一一機(jī)架變形修正后的壓入深度(h1 -h2 ),單位為毫米(mm);
a一一常數(shù)(0. 21).
9.2 球壓痕硬度由式(2)計(jì)算:
9. 3 對(duì)于HB低于250 N/mm2時(shí),修約至1 N/mm2,對(duì)于HB 值大于250 N/mm2 ,修約至10 N/mm2的倍數(shù)。