实验八 邵氏硬度

实验八邵氏硬度一、实验目的1、了解硬度计的种类2、熟悉邵尔型硬度计的工作原理3、掌握测硬度试样的制备方法及测试步骤4、掌握硬度数据的处理5、掌握影响硬度的因素二仪器邵尔硬度是目前国际上应用比较广泛的一种硬度。这种硬度一般分为A、C、D等几种型号。邵尔A型为测量软质橡胶，C型测量半硬质橡胶，D型是测量硬质橡胶硬度。图8-1邵尔硬度计主要部件示意图邵尔硬度计的主要部位尺寸如表8-1所示。表8-1邵尔硬度主要部位尺寸部位型号'*、'、、、aHDdeA型35°±1/42.50±0.041.3±0.50.8±0.022.5〜3.2C型30±1。2.50±0.041.3±0.50.2±0.0242.5〜3.2D型30±1。2.50±0.041.25±0.15R0.1±0.012①3±0.5注①针头圆弧半径图8-2邵尔A型硬度计邵尔硬度计的结构简单，试验时用外力把硬度计的钝针压在试样表面上，钝针压入试样的深度如式（8-1）：T=2.5-0.025h（8-1）式中：T一钝针压入试样深度，mm；h一所测硬度值；2.5一压针露出部分长度，mm；0.025一硬度计指针每度压针缩短长度，mm。该式反映了钝针压入试样的深度T与硬度h的关系。钝针压入深度越深，硬度值越小。三、试验原理邵氏硬度计是用1公斤外力把硬度计的压针，以弹簧的压力压入试样表面的深浅来表示其硬度。橡胶受压将产生反抗其压入的反力，直到弹簧的压力与反力相平衡，橡胶越硬，反抗压针压入的力量越大，使压针压入使样表面深度越浅，而弹簧受压越大，金属轴上移越多，故指示的硬度值越大，反之则相反。四、试样1.试样厚度不小于6mm，宽度不小于15mm，长度不小于35mm，如试样厚度低于6mm时，可用同样胶片量迭起来（不得超过四层）测试。试样表面硬光滑、平整、不应有缺胶、机械损伤及杂质等。试样必须有足够的面积，使压针和试样接触位置边缘至少12mm。五、试验步骤邵尔硬度计的试验步骤和要求，按GB531标准进行。试验前检查试样，如表面杂质需用纱布沾酒精擦净。观察硬度计指针是否指于零点，并检查压针压于玻璃面上是否指100。将试样置于硬度计玻璃面上，在试样缓慢地受到1kg负荷（硬度计的底面与试样表面平稳地完全接触）后1秒内读数。试样上的每一点只准测量一次硬度，点与点间距离不少于10mm。每个试样的测量点不少于3个，取其中值为试验结果。六、试验的影响因素温度的影响当试样温（或室温）高时，由于高聚物分子的热运动加剧，分子间作用力减弱，内部产生结构的松弛，降低了材料的抵抗作用，因而硬度值降低，反之则硬度值增高，故试样硫化完毕应在规定条件下停放和测试。试样厚度的影响试样必须具备一定的厚度，否则，如试样低于要求的厚度，硬度计压杆则会受到承托试样用玻璃片的影响，使硬度值增大，影响测试结果的准确性。读数时间的影响由于橡胶是粘弹性高分子材料，受外力作用后具有松弛现象，随着压针对试样加压时间的增长，其压缩力趋于减小，因而试样对硬度计压针的反抗力也减小。所以测量硬度时读数时间早晚对硬度值有较大的影响，压针与试样受压后立即读数与指针稳定后再读数，所得结果相差很大，前者高，后者偏低，二者之差可达5~7度，尤其在合成橡胶中较为显著。为了统一试验方法，提高数据的可比性，现在规定“在缓慢地受到1kg负荷时立即读数”，此时的硬度值将高于硬度计指针稳定后的指示值。压针长度对试验结果的影响在标准中规定邵尔A型硬度计的压针露出加压面的高度为2.5+0-00mm。在自由状态下指针-0.05应指令点。当压针压在平滑的金属板或玻璃上时，仪器指针应指100度。如果只是大于或小于100度时，说明压针露出高度大于2.5mm或小于2.5mm，在这种情况下应停止使用，进行校正。压针形状和弹簧的性能对结果的影响硬度计的锥形压针系靠弹簧压力作用于所测试样上，压针的行程为2.5mm时，指针应指于刻度盘上100度的位置。硬度计用久后，弹簧容易变形，或压针的针头易磨损，其针头长度和针尖的截面积有变化，均影响测试结果的准确性。有关试验部门测定得知，如针头磨损长度为0.05mm时，会造成1〜3。之差，截面积直径变化0.11mm时，就会有1〜4。的误差，因此硬度计应定期进行压针形状尺寸的检查和弹簧应力的校正，以保证测试结果的可靠性。七、实验报告要求实验报告包括以下项目：1）本标准编号；2）试样的名称和代号；3）试样状态和尺寸，包括厚度，如试样叠层，要说明层数；4）试验温度，当被测材料硬度与湿度有关时，要说明相对湿度；5）使用仪器的型号；6）试样从制备到测量硬度的时间间隔；7）每次测量硬度计示值，当示值不是在1秒内读取时必须说明时间间隔；8）硬度测量结果的树脂、平均值和范围，邵尔A型硬度计、D型硬度计和袖珍型国际硬度计分别用ShoreA、ShoreD和IRHD单位表示；9）试验日期;10）如有偏离本标准要求或出现本标准没有的规定的影响