ГОСТ 4648-2014 (ISO 178:2010). Межгосударственный стандарт. Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб

8. Проведение испытания

 

8.1. Измеряют ширину b с погрешностью +/- 0,1 мм или менее и толщину h с погрешностью +/- 0,01 мм в центре образца (см. примечание 1 и рисунок 5). Рассчитывают среднюю толщину h_ср для испытуемых образцов данной партии.

Примечание. Образцы, полученные методом литья под давлением, никогда не бывают с идеально прямоугольным поперечным сечением. Измерение толщины в центре образца дает наименьшую толщину образца.

 

 

h_m - наибольшая толщина испытуемого образца в поперечном

сечении; h - наименьшая толщина испытуемого образца

в поперечном сечении

Требование: 

 

Рисунок 5. Поперечное сечение образца, полученного методом

литья под давлением, со схемой сужения из-за усадочной

раковины (увеличено)

 

Образцы, толщина которых отличается от средней толщины образцов данной партии более чем на 2%, следует отбраковать и заменить другими, выбранными из партии.

Допускается разница толщины не более 0,1 мм из-за усадочной раковины (рисунок 5). Для того чтобы минимизировать усадочную раковину и другие дефекты образцов, изготовленных литьем под давлением, следует соблюдать общие требования ГОСТ 12019.

Примечание. В настоящем стандарте размеры испытуемого образца, используемые для вычисления свойств при изгибе, измеряют при комнатной температуре. Таким образом, при определении свойств при изгибе при других температурах термическое расширение образца в расчетах не учитывают.

 

8.2. Устанавливают расстояние между опорами L, мм, вычисленное по следующей формуле

 

L = (16 +/- 1)h_ср, (1)

 

где h_ср - средняя толщина испытуемых образцов.

Установленное расстояние между опорами измеряют с погрешностью не более 0,5%. Для рекомендуемого образца для испытания (6.1.2) расстояние между опорами - 64 мм.

Формулу (1) следует использовать за исключением следующих случаев:

а) для образцов, упрочненных однонаправленными волокнами и имеющих очень большую толщину, расстояние между опорами вычисляют, используя большее значение соотношения L/h_ср, чтобы избежать разрушения от межслоевого сдвига;

Примечание. В этих случаях отношение L/h_ср может превышать 60.

 

б) для очень тонких образцов с ожидаемым модулем упругости ниже 700 МПа [граница между жесткими и нежесткими пластмассами (3.12)] расстояние между опорами вычисляют, используя меньшие значения соотношения L/h_ср, чтобы проводимые измерения были в диапазоне рабочих нагрузок испытательной машины. В этих случаях рекомендуемое значение L/h_ср - 8;

в) для эластичных термопластов с ожидаемым модулем упругости ниже 700 МПа [граница между жесткими и нежесткими пластмассами (3.12)] расстояние между опорами вычисляют, используя большие значения соотношения L/h_ср, чтобы предотвратить вдавливание опор в испытуемый образец.

В этом случае рекомендуется значение L/h_ср, равное 32.

8.3. При испытании на изгиб не применяют предварительное нагружение образца, но небольшое предварительное нагружение образца для того, чтобы выйти за пределы начального изогнутого участка на кривой "изгибающее напряжение/относительная деформация" допускается.

Для измерения модуля упругости изгибающее напряжение в образце в начале испытания (рисунок 6) должно быть положительным, его значение должно находиться в интервале

 

(2)

 

что соответствует предварительной относительной деформации , а при определении таких показателей, как , или значение должно находиться в интервале:

 

(3)

 

где X - это M, B или C.

Примечание. Значение модуля упругости для вязко-эластичных материалов, таких как полиэтилен, полипропилен и полиамид, содержащий влагу, заметно зависит от приложенной предварительной нагрузки.

 

 

 

Рисунок 6. Пример кривой

"изгибающее напряжение/относительная деформация",

полученной после приложения предварительной

нагрузки

 

8.4. Испытуемый образец симметрично устанавливают на опоры широкой стороной и прикладывают предварительную нагрузку (8.3) в середине между опорами (рисунок 2). При приложении предварительной нагрузки рекомендуется скорость подвижной траверсы 1 мм/мин. Когда предварительная нагрузка достигнута, необходимо установить показания системы измерения прогиба на ноль.

8.5. При определении модуля упругости скорость испытания устанавливают в соответствии с нормативными документами или технической документацией на испытуемый материал. При отсутствии таких данных из таблицы 1 выбирают значение, которое обеспечивает скорость деформации, наиболее близкую к 1 %/мин. Для рекомендуемого образца скорость испытания - 2 мм/мин в соответствии с 6.1.2.

Скорость испытания V, мм/мин, необходимую для задания определенной скорости деформации, рассчитывают по формуле

 

V = rL²/600h, (4)

 

где r - скорость деформации, %/мин;

L - расстояние между опорами, мм;

h - толщина испытуемого образца, мм.

8.6. Испытание начинают с приложения предварительной нагрузки в течение 1 мин при скорости, установленной для определения модуля упругости (8.5). После выхода за пределы диапазона значений относительной деформации, установленных для определения модуля упругости , продолжают испытание, как описано в методе А (8.7) или методе Б (8.8).

8.7. Метод А (определение кривой "изгибающее напряжение/относительная деформация" с использованием одной скорости испытания): продолжают непрерывно записывать нагрузку и прогиб испытуемого образца, используя скорость испытания, которая использовалась при определении модуля упругости (8.5).

8.8. Метод Б (определение кривой "изгибающее напряжение/относительная деформация" с использованием двух скоростей испытания): после определения модуля упругости (8.6) образец разгружают и вновь начинают испытание с более высокой скоростью, соответствующей испытуемому материалу, или переходят на более высокую скорость испытания, не разгружая образец. В качестве более высокой используют скорость испытания, указанную в нормативных документах или технической документации на испытуемый материал. При отсутствии таких указаний выбирают из таблицы 1 значение скорости, которое обеспечивает скорость деформации, наиболее близкую к 5 или 50 %/мин, что соответствует скорости испытания 10 или 100 мм/мин для рекомендуемого образца в соответствии с 6.1.2. Скорость испытания 10 мм/мин используют для материалов, которые разрушаются, не показывая четко выраженного значения изгибающего напряжения при максимальной нагрузке, и 100 мм/мин - для всех остальных материалов.

Примечание:

1. Это эквивалентно процедуре, используемой при испытании на растяжение, где для определения модуля упругости используют скорость 1 мм/мин, а для определения других свойств при растяжении при относительных деформациях более 0,25% - скорость 5 или 50 мм/мин.

2. При испытаниях на растяжение десятикратное увеличение скорости (от 5 до 50 мм/мин) приводит к росту напряжения при пределе текучести 8%. Влияние изменения скорости испытания на результаты испытания при изгибе приведено в Приложении А.

 

8.9. В процессе испытания регистрируют нагрузку и соответствующий прогиб образца, используя, если возможно, автоматическую регистрационную систему, которая дает полную кривую зависимости прогиба от изгибающего напряжения за весь период испытания [см. 9.1, формула (5)].

Определяют все соответствующие значения напряжения, прогиба и относительной деформации, приведенные в разделе 3, по кривой "нагрузка/прогиб" или "изгибающее напряжение/прогиб".