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橡膠拉力試驗機拉伸試驗要求詳解
閱讀:66 發(fā)布時間:2025-6-6
橡膠拉力試驗機的拉伸試驗是評估橡膠材料力學(xué)性能的關(guān)鍵測試,,通常遵循國際標(biāo)準(zhǔn)(如ISO37、ASTMD412)或國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T528),。要獲得準(zhǔn)確可靠的結(jié)果,,需要滿足一系列嚴(yán)格的要求,。以下馥勒儀器小編來和大家一起了解其關(guān)鍵要求概述:
一,、試驗?zāi)康?/span>
測定橡膠材料的拉伸強度、斷裂伸長率,、定伸應(yīng)力(如100%,、200%、300%定伸應(yīng)力),、屈服點應(yīng)力/應(yīng)變等性能參數(shù),。
評估材料的彈性、韌性,、均勻性,、質(zhì)量穩(wěn)定性,。
為產(chǎn)品設(shè)計、質(zhì)量控制,、材料選擇,、研發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。
二,、主要試驗要求
1.試驗設(shè)備(拉力試驗機)要求:
精度等級:通常要求1級或更高精度(如ISO7500-1,ASTME4),。力值測量精度應(yīng)在±1%以內(nèi)。
力值范圍:應(yīng)覆蓋預(yù)期最大拉斷力(拉伸強度),。選擇合適的量程(建議在量程的20%-80%范圍內(nèi)使用),。
夾具:
類型:必須能牢固夾持試樣而不發(fā)生打滑、夾斷或產(chǎn)生異常的應(yīng)力集中,。
氣動夾具:夾持力均勻可調(diào),,常用且推薦。
機械夾具(楔形/螺旋):需確保夾持力足夠且均勻,。
對中:上下夾具必須精確對中,,確保拉伸方向與試樣軸線一致。
夾持面:應(yīng)平整,、平行,,通常有齒紋或特殊涂層(如金剛砂)以增加摩擦力。對于薄或軟的試樣,,可能需要加襯墊(如細砂紙,、橡膠片)防止夾傷。
位移/伸長測量:
精度:通常要求±1%或更高(如ISO9513),。
方式:
引伸計:最準(zhǔn)確且強烈推薦,,尤其是測量模量、屈服點,、小變形定伸應(yīng)力和精確斷裂伸長率時,。需根據(jù)試樣尺寸和預(yù)期伸長率選擇合適的量程和夾持方式(接觸式或非接觸式如視頻引伸計)。測試中需防止試樣打滑影響引伸計讀數(shù),。
十字頭位移:精度較低,,易受夾具打滑、試樣標(biāo)距外變形等因素影響,,僅能粗略估算斷裂伸長率,,不能用于計算模量和定伸應(yīng)力。使用前需驗證標(biāo)距外變形的影響,。
速度控制:能以恒定速度移動橫梁,,速度均勻性符合標(biāo)準(zhǔn)要求。速度范圍需滿足測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(橡膠測試常用速度:50mm/min,100mm/min,200mm/min,500mm/min),。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):能實時,、準(zhǔn)確地采集力值和位移/伸長數(shù)據(jù),,采樣頻率足夠高以捕捉曲線細節(jié)(如屈服點)。
2.試樣要求:
類型:
啞鈴狀試樣:常用(ISO37Type1,2,;ASTMD412DieC,D),。具有狹窄的平行部分,斷裂通常發(fā)生在該區(qū)域,,結(jié)果受邊緣效應(yīng)影響小,。
直條狀試樣:較少用(ASTMD412DieA,B),易在夾持處斷裂,,結(jié)果可能偏差較大,。僅在無法制備啞鈴狀試樣時使用。
環(huán)狀試樣:用于某些特定測試(如ASTMD412用于薄片),。
制備:
裁刀:必須使用符合標(biāo)準(zhǔn)幾何尺寸和公差要求的鋒利裁刀(ISO23529,ASTMD3182),。鈍刀會導(dǎo)致試樣邊緣撕裂或微裂紋,嚴(yán)重影響結(jié)果,。
方向性:需注明試樣裁取方向(平行于壓延/擠出方向或垂直于方向),,尤其是材料存在各向異性時。
厚度:標(biāo)準(zhǔn)通常規(guī)定厚度范圍(如啞鈴狀試樣通常1.0mm-4.0mm),。過厚或過薄可能導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確或夾持困難,。需使用測厚儀多點測量厚度(至少三點),取平均值用于計算,。
外觀:無氣泡,、雜質(zhì)、機械損傷,、毛刺,。邊緣應(yīng)光滑無缺口。
標(biāo)記標(biāo)距線:在啞鈴狀試樣平行部分中央,,用非損傷性方法(如墨水筆,、打點器)標(biāo)記兩條平行的標(biāo)距線(標(biāo)距通常為20mm或25mm),用于斷裂伸長率測量(若未使用引伸計且依賴標(biāo)距線讀數(shù)),。
3.試驗條件要求:
環(huán)境溫度:標(biāo)準(zhǔn)實驗室溫度通常為23±2°C(73.4±3.6°F)(ISO,GB/T)或23±2°C/73.4±3.6°F(ASTM),。某些標(biāo)準(zhǔn)可能有特定要求。
環(huán)境濕度:通常為50±10%RH,。對濕度敏感材料需嚴(yán)格控制,。
試樣狀態(tài)調(diào)節(jié):試樣在測試前應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)實驗室溫濕度下調(diào)節(jié)足夠時間(通常≥16小時),以達到溫濕平衡,。
測試溫度:除非另有規(guī)定,一般在標(biāo)準(zhǔn)實驗室溫度下進行,。高溫或低溫拉伸需要恒溫箱,。
4.試驗程序要求:
夾具間距:根據(jù)試樣類型和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定初始夾具間距(啞鈴狀試樣通常指平行部分的長度),。
夾持試樣:小心操作,確保試樣在夾具中垂直,、對中,、無扭曲。施加均勻且足夠的夾持力防止打滑,,但避免過大導(dǎo)致夾持處過早破壞,。
安裝引伸計:如需使用引伸計,應(yīng)按照制造商的說明小心安裝到試樣的平行部分標(biāo)距上,,確保不損傷試樣且不會引入額外應(yīng)力或打滑,。
設(shè)定拉伸速度:根據(jù)相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)或測試目的選擇合適的恒定拉伸速度(如500±50mm/min常用于硫化橡膠的拉伸強度和斷裂伸長率測試)。速度對結(jié)果影響很大,,必須嚴(yán)格控制,。
啟動測試:啟動試驗機,以恒定速度拉伸試樣直至斷裂,。
數(shù)據(jù)記錄:實時記錄力-位移/力-伸長曲線,。注意觀察試樣斷裂位置(應(yīng)在平行部分內(nèi))。
測量斷裂后標(biāo)距:如果使用標(biāo)距線測量斷裂伸長率,,需小心將斷裂的兩半試樣拼攏,,測量兩標(biāo)距線間的最終距離(精確到0.5mm)。
5.結(jié)果計算與報告要求:
拉伸強度:斷裂時的最大力值除以試樣的原始最小橫截面積(寬度×厚度),。
斷裂伸長率:試樣斷裂時的伸長量(最終標(biāo)距-原始標(biāo)距)除以原始標(biāo)距,,乘以100%。
使用引伸計時:直接從力-伸長曲線上讀取斷裂點伸長率,。
使用標(biāo)距線時:按5.4測量計算,。
定伸應(yīng)力:在規(guī)定的伸長率(如100%、200%,、300%)時對應(yīng)的應(yīng)力(力值/原始橫截面積),。必須使用引伸計數(shù)據(jù)計算。
報告內(nèi)容:
依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)(如ISO37,ASTMD412,GB/T528),。
試樣描述(類型,、尺寸、來源,、方向),。
試樣厚度(平均值)。
試驗溫度,、濕度,。
拉伸速度。
使用的夾具類型,。
是否使用引伸計及其類型,。
每個試樣的拉伸強度,、斷裂伸長率、定伸應(yīng)力(如要求),。
測試結(jié)果的平均值,、標(biāo)準(zhǔn)偏差(或范圍)。
試樣斷裂位置(在平行部分內(nèi),、夾持處附近),。
任何偏離標(biāo)準(zhǔn)的情況。
三,、關(guān)鍵注意事項
試樣制備是基礎(chǔ):劣質(zhì)的試樣不可能得到準(zhǔn)確的結(jié)果,。確保裁刀鋒利、符合標(biāo)準(zhǔn),。
夾具選擇和夾持至關(guān)重要:防止打滑和夾傷是保證數(shù)據(jù)有效的前提,。
引伸計是精確測量的核心:對于定伸應(yīng)力、模量,、精確伸長率,,引伸計是必需的。選擇合適的量程和夾持力,。
速度控制嚴(yán)格:拉伸速度顯著影響結(jié)果,,必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)或約定執(zhí)行。
溫濕度控制:橡膠性能對溫濕度敏感,,務(wù)必確保狀態(tài)調(diào)節(jié)和測試環(huán)境符合要求,。
數(shù)據(jù)處理規(guī)范:按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法計算各項性能指標(biāo)。
安全:遵循設(shè)備操作安全規(guī)程,,注意斷裂試樣可能的彈射,。
四、標(biāo)準(zhǔn)選擇
通用:ISO37,ASTMD412,GB/T528,。三者方法類似,,細節(jié)(如試樣類型、速度)略有差異,。
高溫/低溫:ISO2285,ASTMD1349,。
特定材料或產(chǎn)品:如汽車、密封件,、電線電纜等行業(yè)可能有特定標(biāo)準(zhǔn),。
總結(jié):進行橡膠拉力拉伸試驗是一個涉及精密設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)試樣,、嚴(yán)格環(huán)境和規(guī)范操作的系統(tǒng)性過程,。嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(ISO37,ASTMD412,GB/T528等)的各項要求,特別是在試樣制備、夾具選擇,、引伸計使用和速度控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié),,才能獲得可靠,、可比和有意義的材料力學(xué)性能數(shù)據(jù),。在準(zhǔn)備建立測試流程時,務(wù)必根據(jù)產(chǎn)品要求選定具體標(biāo)準(zhǔn),,并嚴(yán)格遵循其所有細節(jié)規(guī)定,。