塑料球壓痕硬度計(jì)

簡(jiǎn)要描述：塑料球壓痕硬度計(jì)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)。

產(chǎn)品型號(hào)：QYH-96型
廠商性質(zhì)：生產(chǎn)廠家
更新時(shí)間：2024-08-21
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塑料硬度測(cè)定

第1部分：球壓痕法

    1、范圍：

    GB/T3398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/T2918-1998塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（idtISO291:1997)

    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0.4mm范圍內(nèi)的設(shè)備，其測(cè)量精密度為土0.005mm。

    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0.05mm.

    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0.1s.

    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20mm×20mm。試樣的兩表面間應(yīng)平行，推薦的厚度為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4mm，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。還推薦將試樣較平的一側(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/T29181998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2s～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:

    49.0N;132N;358N;961N;<誤差士1%)

    使修正框架變形<見(jiàn)8.7）后的壓入深度在0.15mm～0.35mm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)間及離開邊緣距離都應(yīng)不小于10mm.

    8.5施加試驗(yàn)負(fù)荷Fm30s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6mm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（0.25mm);

    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250N/mm2時(shí)，修約至1N/mm2，對(duì)于HB值大于250N/mm2，修約至10N/mm2的倍數(shù)。

    10、試驗(yàn)報(bào)告

    試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

    a)注明采用GB/T3398的本部分；

    b)被試材料完整標(biāo)識(shí)的說(shuō)明；

    c)狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)時(shí)的條件；

    d)試樣制備描述、尺寸和方法；

    e)試驗(yàn)的次數(shù)；

    f)產(chǎn)生不正確壓人深度的試驗(yàn)放數(shù)；

    g)球壓痕硬度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；

    h)試驗(yàn)日期。

    球壓痕硬度值隨壓入深度和試驗(yàn)負(fù)荷的函數(shù)關(guān)系

    表A.1中的HB值是利用在9.1和9.2中給出的公式計(jì)算出的。當(dāng)修正的壓入深度h確定時(shí)（見(jiàn)8.7），可利用該表直接讀出HB值。

表A.1

壓入深度h/mm	在下列各負(fù)荷Fm下的球壓痕硬度 HB 值／（N/mm2)
壓入深度h/mm	49N	132N	358N	961N
0.15	23.82	64. 17	174.04	467.19
0.155	22.79	61.38	166.47	446.87
0.16	21.84	58.82	159.54	428.25
0. 165	20.96	56.47	153.16	411.12
0.17	20.16	54.3	147.26	395.31
0.175	19.41	52.29	141.81	380.67
0.18	18.72	50.42	136.75	367.07
0.185	18.07	48.68	132.03	354.42
0.19	17.47	47. 06	127.63	342.6
0.195	16. 91	45.54	123.51	331.55
0.2	16.38	44.12	119.65	321.19
0.205	15.88	42.78	116.03	311.46
0.21	15.41	41.52	112.61	302.3
0.215	14.97	40.34	109.4	293.66
0.22	14.56	39.22	106.36	285.5
0.225	14.16	38.16	103.48	277.79
0.23	13.79	37.15	100.76	270.48
0.235	13.44	36.2	98.18	263.54
0.24	13.1	35.29	95.72	256.95
0.245	12.78	34.43	93.39	250.69
0.25	12.48	33.61	91.16	244.72
0.255	12.19	32.83	89.04	239.03
0.26	11.91	32.09	87.02	233.59
0.265	11.65	31.37	85.09	228.4
0.27	11.39	30.69	93.24	223.44
0.275	11.15	30.04	81.47	218.68
0.28	10.92	29.41	79.77	214.13
0.285	10.7	28.81	78.14	209.76
0.29	10.48	28.24	76.58	205.56
0.295	10.28	27.68	75.08	201.53

表A.1（續(xù)）

壓入深度h/mm	在下列各負(fù)荷Fm下的球壓痕硬度 HB 值／（N/mm2)
壓入深度h/mm	49N	132N	358N	961N
0.3	10.08	27.15	73.63	197.66
0.305	9.89	26.64	72.24	193.93
0.31	9.7	26.14	70.91	190.34
0.315	9.53	25.67	69.62	186.87
0.32	9.36	25.21	68.37	183.54
0.325	9.19	24.77	67.17	180.32
0.33	9.04	24.34	66.02	177.21
0.335	8.88	23.93	64.9	174.21
0.34	8.73	23.53	63.81	171.3
0.345	8.59	23.14	62.77	168.49
0.35	8.45	22.77	61.76	165.78

    注：當(dāng)試樣的球壓痕硬度處于一個(gè)試驗(yàn)負(fù)荷和另一個(gè)試驗(yàn)負(fù)荷之間的轉(zhuǎn)換區(qū)時(shí)，以較小的試驗(yàn)負(fù)荷在較低的壓痕深度時(shí)進(jìn)行的試驗(yàn)與以較大的試驗(yàn)負(fù)荷在較大的深度下進(jìn)行試驗(yàn)產(chǎn)生的球壓痕硬度稍有不同。在這種情況下，推薦使用有關(guān)各方協(xié)商*的試驗(yàn)負(fù)荷。

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