GBT 1843-1996 塑料悬臂梁冲击试验方法.pdf

I C S 8 3.0 8 0.0 1G 3 2崛日中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G s/T 1 8 4 3 一 1 9 9 6塑料 悬 臂梁 冲击 试 验 方 法P l a s t i c s-D e t e r mi n a t i o n o f i z o d i m p a c t s t r e n g t h1 9 9 6 一 0 6 一 1 4 发布1 9 9 7 一 0 4 一 0 1 实施国家技术监督局发 布中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G 1 3/T 1 8 4 3 一 1 9 9 6塑料悬臂梁冲击试验 方法P l a s t i c s-De t e r mi n a t i o n o f i z o d i mp a c t s t r e n g t h代 替 G B 1 8 4 3-8 0本标准等效采用国际标准I S O 1 8 0;1 9 9 3(塑料悬臂梁冲击强度的测定。1 主题内容与适用范围 本标准规定了 在确定条件下塑料悬臂梁冲击强度的测定方法。根据材料、试样和缺口的 类型规定了不同的试验参数。本标准适用于硬质热塑性塑料和热固性塑料，填充和纤维增强塑料，以及这些塑料的板材，包括层压板材。本标准不适用于测定多孔材料。引用标准G B 1 4 4 6 玻璃纤维增强塑料 性能试验方法总 则G B 2 9 1 8 塑料试样状态调节和试验的标准环境G B 5 4 7 1 热固性 模塑 料压 塑试样制备方法G B 9 3 5 2 热塑性塑料压塑试样的 制备G B 1 1 9 9 7 塑料多 用途试样的制备和使用3术语3.1 无缺口 试样 悬臂梁冲 击强度 iz o d i m p a c t s t r e n g t h o f u n n o t c h e d s p e c i m e n s 无缺口 试样在悬臂梁冲击破 坏过程中 所吸 收的能量与试 样原始横截面积之比，用k J/m“表示。3.2 缺口 试样悬臂梁冲 击强度 i z o d i m p a c t s t r e n g t h o f n o t c h e d s p e c i m e n s 缺口试样在悬臂梁冲击破坏过程中所吸收的能量与试样在缺口处原始横截面积之比，用k J/m，表示。摆锤冲击有缺口的一面。3.3 反置缺口 试样悬臂梁冲击强度 iz o d im p a c t s t r e n g t h o f r e v e r s e d-n o t c h s p e c im e n s 反置缺口试样在悬臂梁冲击破坏过程中所吸收的能量与试样在缺口处的原始横截面积之比，用k J/m，表示。摆锤冲击缺口的反面。3.4 平行冲击(对 层压 增强材料)p a r a l l e l i m p a c t 冲击方向平行于板材的层状面，在悬臂梁冲击试验中，冲击方向为侧面(见图1的侧向平行冲击)。3.5 垂直冲 击(对层压增强材料)n o r m a l i m p a c t 冲击方向垂直于板材的层状面(见图 1 的侧向垂直冲击)。3.6 完 全破坏 c o m p l e t e b r e a k 试样断开成两段或多段。3.7 铰链破坏 h i n g e b r e a k 断裂的试样由没有刚性的很薄表皮连在一起的一种不完全破坏。国家技术监督局1 9 9 6 一 0 6 一 1 4 批准1 9 9 7 一 0 4 一 0 1 实施ca/T 1 8 4 3 一1 9 9 63.8 部分破坏 p a r t i a l b r e a k 除铰链破坏外的不完全破坏。3.9 不破坏n o n-b r e a k冲击方向对试样厚度 I i)H I 宽度(b)分为侧向冲击和正向冲击;对层压平面分为平行冲击和垂直冲击.i z o d试验通常进行侧向平行试验，当h=b时平行和垂直都能进行试验 图 1 冲击方向的命名图G B/T 1 8 4 3 一 1 9 9 6试样不破坏，只是弯曲变形.可能有应力发白的现象产生。原理 由已知能量的摆锤一次冲击支撑成垂直悬臂梁的试样，测量试样破坏时所吸收的能量。冲击线到试样夹具为固定距离.对于缺口试样，冲击线到缺口中心线为固定距离(见图 2),图 2 缺口试样冲击处、虎钳支座、试样及冲击刃位置图冲击刀半径R二。.8 士。.2 m-,2 一与试样接触的夹具面;3 一夹具棱圆角半径R,=0.2 士0.1 m m设备5.1 试验机5.1.1 试验机应为摆锤式悬臂梁冲击试验机，并具有刚性结构，能测量破坏试样所吸收的冲击能量w，其值为 摆锤初始能量与摆锤在破坏试样之 后剩余能量的差。应对该值进行摩擦和风阻损失的校正(见表 1 和 7.4),5.1.2 试验机应具有表 1 所示特性。这些特性应定期由国家计量部门进行校验。为了适用第 1 章中所规定的材料的试验，必须采用可替换的摆锤。由不同摆锤测得的结果不宜作比较。注:除表1 所列能量的摆锤外，也可使用经协商的摆锤。表 1 摆锤冲 击试验机的特性能量E(公称的)J冲击速度 v v m/s无试样时的最大摩擦损失 J有试样经校正后的允许误差”J1.02.7 55.511.022.03.5(士 1 0%)0.0 20.0 30.0 30.0 50.1 00.0 10.0 10.0 20.0 50.1 0注:1)摆锤容量的 1 0%至8 0%范围内，不应超过允许误差.Gs/T 1 8 4 3 一 1 9 9 65.1.3 应把试验机牢固地固定在底座上，底座的质量至少为所用最重摆锤质量的4 0 倍。该底座应能调节，使摆锤和 虎钳的方向 符合5.1.4 和5.1.6 的 规定。5.1.4 摆锤冲击刀刃应为圆柱形表面的硬化钢，曲率半径为 0.8 士。.2)m m，其轴线为水平，并垂直于摆锤的运动平面。摆锤在冲击过程中刀刃应与试样的整个被冲击面接触。其接触线应与试样的纵轴线垂直，偏差在士2 0 范围内。5.1.5 摆锤旋转轴到试样中心冲击点之间的距离应在摆长I,，士1%的范围内。摆长 L,(m)，可由摆锤小振幅振动周期7 实验测定，按式(1)计算:I-r 一 K.X 7 4 n 。二“。1)式中:K一 一自 由落体的标 准加 速度，m/s ,(其值为9.8 1 m/s );7 摆锤往复一 次摆动的 时间，可由至 少5 0 次 连续摆动来确定(已 知精度为1/2 0 0 0，摆动角 度离开中心每侧应小于5 0)05 门.6 试样支座为固定夹具和活动夹具组成的虎钳。夹具的夹持面应平行，偏差在士0.0 2 5 m m之内。虎钳所夹 持的试样的长轴线铅直，与虎 钳顶面垂直(见图2)。虎钳夹具的顶棱圆角半径为(0.2 士 0.1)mm。当缺口试样夹在虎钳中时，其顶部平面即为缺口角平分面，偏差在0.2 m m以内。调整虎钳，使试样位于冲击刀刃的中心，偏差在士。.5 m m以内，并且刀刃中心离虎钳顶面的距离为(2 2 士 0.2)m m(见 图2)。应 避免虎钳在夹持试样和试 验过程中产生松动。注:虎钳固定夹具可以加工有定位沟纹，以利于试样的定位和夹持(见图1)5.，.7 某些塑料对夹持力很敏感，当试验这类材料时，应统一夹持力的大小，并在试验报告中注明夹持力的大小。可采用经 校准的 转矩扳手或在虎钳夹紧的 螺丝上配以气动或 液压 装置来控制夹 持力。5.1.8 试验机出 厂应备有校正风阻 和摩 擦能量损失的图表或其 他方便的修正方法，。5.2 测微计和量规 用精度。.眨m m的测微计或量规测量试 样的主要尺寸，为了测 量缺口 试样的G、尺寸，应在测微 计上安装一个测量头，其宽度为2-3 mm，其剖面应适合缺口的形状。试样6.1 形状和尺寸 最佳试样为1型试样，尺寸(m m)，如下所示:长I,=8。士2 宽6=1 0.。士0.26 1 1 模塑和挤塑料 应采用A型或 B型缺口的 1 型试样，如表2 和图3 所示。最佳缺口为A型，如果要获得材料对缺口敏感性的信息，应试验 A型和B型缺口试样。采 用 说 明;1)国际标准 I S O 1 8 0;9 3中没有此项规定.厚h 二4.0 士0.2若由于设备的限制，其长度可对称地缩短为6 3缺n的纵向与厚度方向平行2,3,4 型试样在附录A中作了补充GB/T 1 8 43一 19 9645.+1。4 5.士 I 0 人型缺口B型缺口 缺口底部半径。u=0.2 5 士。.0 5 m m缺口底部半径r v=1 士0.0 5 mm 图 3 缺口半径6.1.2 板材，包括长纤维增强塑料 推荐厚度h为4 m m。如果试样是从板材或构件中切取的，其厚度应与原板或构件的厚度相同，至多不能超过1 0.2 m m.当板材的厚度均匀，并且只含有一种规则分布的增强料，当其厚度大于1 0.2 mm时，则从板材一面机加工到(1 0.2 士0.2)m m。如果按3.1 试验无缺口 试样，为了避免表面的影响，试验过程中 板材原 有表面应面向冲锤。试 验时冲 击试样 的侧面，冲 击方向 平行于板平面，只 是在h=b=1 0 m m时，才可平行或垂直于 板面进行试验(见图 ll,表 2 方法名称、试样类型、缺口类型和尺寸m m方 法 名称试 样 类 型缺 口类 型缺口底部半径。N缺口底部的剩余宽度b,G B 1 8 4 3/I UG B 1 8 4 3/1 AGB 1 8 4 3/1 B1无 缺 口 A B0.2 5士 0.0 5，0 士 0.0 58.0 士 0.28.0 士 0.26.2 试样数量6.2.，除受试材料标准另有规定，一组应测试 1 0 个试样。当变异系数小于5%时，测试 5 个试样。6.2.2 如果要在平行和垂直方向测试层压板，则对每个方向都应测试 1 0 个试样。6.3 制备6.3 门模塑或挤塑料 按 照G B 5 4 7 1,G B 9 3 5 2 或 材料有关规范制备试 样 1 型试样可按 G B 1 1 9 9 7(见6.1 方法制备的A型试样的中部切取。6.3.2 板材 对 板材用 机械加工制备试样，尽可能采用A型缺口 的1 型试样无 缺口 试样的 机加 工面不 应面向冲锤。6.3.3 长纤维增强塑料 按照GB 1 4 4 6 或经协商的制备方法制备板材 再用机械加工制备试样。6.3.4 各向异性材料 某些板材随板材平面的方向不同.可能具有不同的冲击性能。对于这种板材应按平行和垂直板材的某一特征方向分别切取一组试样。板材的特征方向可目视观察或由生产方法推断。6I5 检查试样 试样不应翱曲、相对表面应互相平行，相邻表面应相互垂直。所有表面和棱应无刮痕、麻点、凹陷和G B/T 1 8 4 3 一1 9 9 6飞边。应用直尺、直角尺和平板目测或用测微计测量试样是否符合上述的要求，如有一项达不到要求，则试样应报废或在试验前加工成符合要求的试样。6.3.6 缺口加工 6.3-6.1 试样缺口可在铣床、刨床或专用缺口加工机上加工。切削齿的形状应能将试样切削出图3 所示缺口 的形状，切削齿的剖面应与它的主 轴线垂直。6.3.6.2 加工刀具应无倾角，工作后角最好为1 5 0-2 0 0,6.3.6.3 推荐刀尖线速度为9 0-1 8 5 m/m i n，进给率为1 0 -1 3 0 m m/m i n,6.3-6.4 检查刀具的锐度，如果刀尖半径和形状不在规定的范围内，要及时更换刀具。6.3-6.5 用具有显影器件的显微镜(放大率 3。倍)，按本标准要求检查缺口形状和半径的公差。6.3.6.6 如果受试材料规定，可使用模塑缺口试样，测试结果同机加工试样测试结果不可比。64 状态调节 试验前试样应在GB 2 9 1 8 规定环境中至少调节 1 6 h，也可按产品标准规定或有关方面协商的其他条件处理。操作步驻 除有关方面同意采用别的条件，如在高温或低温试验外，都应在与状态调节相同的环境中进行试测量每个试样中部的厚 度和宽度或缺口 试样的剩 余宽 度6.,精确到0.0 2 m m,检查试验机是否有规定的冲击速度和正确的能量范围，破断