ASTMD2560测定塑料悬臂梁冲击强度的标准试验方法(中文版)

测定塑料悬臂梁冲击强度的标准试验方法本标准以固定名称D256公布；紧随其后的数字表示最初承受的年份，假设是修订，则表示最终修订的年份。括号中的数字表示上次重批准的年份。上标epsilon(´)表示自上次修订或重批准以来的编辑更改。本标准已被国防部机构批准使用。范围*这些测试方法涵盖了塑料对“标准化”〔见注1〕摆锤的抵抗力的测定，”机器中，用一个摆锤摇摆〔2〕破坏标准样品。这些测试的〔3C和DE180°方法的结果均以单位试样宽度或缺口下每单位横截面积吸取的能量表示。〔见4〕注1的锤下落高度，导致在撞击时刻锤的速度根本固定。但是，建议将不同初始能量的锤子〔通过转变其有效重量产生〕用于不同抗冲击性的样品。此外，允许设备制造商使用不同长度和构造的摆锤，从而导致摆锤刚度可能存在差异。〔见第5〕请留意，机固定深度和一种特别设计的铣削槽口。试样的宽度允许在限值之间变化。注2——使用称重传感器记录冲击力并因此记录冲击能量的摆锤产生的结果可能量。注3粘弹性特性不同，对给定缺口的响应因材料而异。塑料的“缺口敏感性”可以用测试方法D通过比较在缺口底部具有不同半径的断裂试样的能量来获得。注4——在解释这些标准测试方法的结果时必需慎重。以下测试参数可能会显着影响测试结果：制造方法，包括但不限于加工工艺、成型条件、模具设计和热处理；开槽方法；开槽工具的速度；开槽装置的设计；缺口质量；开槽和测试之间的时间；试样厚度，测试缺口下的试样宽度和环境条件。SI单位表示的值应视为标准值。括号中给出的值仅供参考。本标准无意解决与其使用相关的全部安全问题〔假设有的本标准的用户有责任在使用前建立适当的安全和安康实践并确定法规限制的适用性。5——这些测试方法仅在标题方面类似于ISO180:1993参考文件ASTM标准：D618调整塑料测试实践D883与塑料有关的术语D3641热塑性成型和挤出材料的注塑成型试验样品实践D4066尼龙注塑和挤出材料分类系统(PA)D5947固体塑料试样物理尺寸的测试方法D6110测定塑料缺口试样夏比冲击强度的试验方法E691进展试验室间争论以确定测试方法精度的实践ISO标准：ISO180:1993塑料——刚性材料悬臂梁式冲击强度的测定术语D883。本标准专用术语的定义：悬臂——只夹在一端的伸出梁。缺口灵敏度——作为缺口半径函数的冲击能量变化的量度。测试类型〔见注6〕全部测试方法都使用一样的测试机器和试样尺寸。没有的方法来关联来自不同测试方法的结果。注6——该测试方法的从前版本包含用于夏比的测试方法B。它已从该测试方法D6110。在测试方法A中，试样以垂直悬臂梁的形式固定，并通过摆锤的单口位于同一面上。CA定在抛掷样品的一局部时所消耗的能量。报告的值称为“估量的净艾佐德冲击27J/m(0.5ft·lbf/in.)的材料，测CA〔X4〕对于悬臂梁式抗冲击性高于此值的材料，测试方法A和C之间的差异变得不重要。测试方法D着缺口半径的减小而增加。来衡量这种影响。在悬臂梁式试验中，假设全部试样具有一样的类型，则已证0.032.5〔0.0010.100英寸〕的半径范围内是合理的线性的休息。〔见5.8和22.1〕4.1.3.2就本试验而言，使用半径为0.25和1.0毫米〔0.010和0.040英寸〕〔见22.11.0毫米半径的试验给出“不连续0.25和0.50〔0.010和0.020英寸〕b值来衡量。bb不能用于设计计算，但可以作为设计人员和材料选择的指南。测试方法E与测试方法A翻转180°到通常的撞击位置，以便设备的撞针撞击试样在缺口相对的面上。〔参见图1、图2〕测试方法E用于指示塑料的无缺口抗冲击性；然而，通过反向缺口法获得的结果可能并不总是与在完全没有缺口的试样上获得的结〔见28.1〕五、意义和用途在进展这些测试方法之前，应参考被测材料的规格。材料标准中涵盖假设没有材料标准，则适用默认条件。摆锤冲击试验是指在规定的试样安装、缺口、摆锤冲击速度等参数下，规定尺寸的标准试样的断裂能量。试样断裂过程中摆锤损失的能量为以下各项之和：引发试样断裂的能量；使断裂在试样上传播的能量；投掷断裂试样的自由端〔或端〕的能量“投掷校正；弯曲试样的能量；摆臂产生振动的能量；使机架或底座产生振动或水平运动的能量；〔摆锤空气阻力〕的能量；在冲击线上使试样产生压痕或塑性变形的能量；和〔或摆锤的其他局部〕在弯曲试样外表的摩擦引起的摩擦的能量。对于相对较脆的材料，其断裂扩展能量与断裂起始能量相比较小，指示吸取的冲击能量实际上是因子5.3.1和5.3.3的总和。当测试相对致密和易碎C应用于悬臂梁式冲击阻力小于27J/m(0.5ft·lbf/in.)〔可选单X4C在重抛掷样品时的旋转速度和直线速度可能与原始抛掷过程中的不同，并且由于样品中储存的应力可能在样品断裂过程中以动能的形式释放。〔见5.3.2〕5.3.9〕可能会变得格外重要，即使在试样被准确加工和定位并且机器处于良〔7〔见5.3.4〕和压痕损失〔5.3.8〕可能是明显的。留意7动的状况下承受坚硬试样的能量，但设计必需确保冲击中心位于冲击中心。将撞针准确定位在冲击中心可削减摆臂在用于脆性样品时的振动。然而，由于摆臂振动，其量随摆锤的设计而变化，即使在正确定位撞针的状况下，坚硬的试样也会发生一些损失。5.3.6和5.3.7因素引大的坚韧材料试样时，振动损失〔见5.3.6〕可能会格外大。对于某些材料，可能会觉察一个临界宽度的试样，低于该试样将显示有差超过几密耳的样品的数据进展比较。每个试样的失效类型应记录为以下四类之一：C完全断裂——试样分成两块或多块的断裂。H=〔小于9°夹角，试样的一个局部不能将其自身支撑在水平面上。P=局部断裂-不符合铰链断裂定义但已断裂至少90%的缺口顶点与对侧之间距离的不完全断裂。NBNon-Break-90%。的一块或几块。从“非断裂”试样获得的结果应被视为偏离标准，不应作为标准结果报告。对于经受本标准测试方法中定义的不同类型失效的任何两种材料，不能直接比较抗冲击性。报告的平均值同样必需来自包含在单个故障类别抗冲击性，然后是以这种方式失效的样品百分比，并以字母代码为后缀。影响方法的价值主要在于质量掌握和材料标准方面。假设假定一样材可以假定它们由不同的材料制成或暴露于不同的加工或调整环境。在这些测试测试条件下也存在这种一样的关系。在不同的测试条件下，韧性的挨次甚至可以颠倒。留意8-54J/m(1ft-lb/in.)。比较在手动和数字冲击测试仪上测试的一样这种状况下，可能需要进展相关性争论来正确定义工具之间的真实关系。A——悬臂梁测试六.仪器〔见6.2〕机器还必需有一个摆锤保持和释放机构和一个指示试样断裂能量的机构。4所示。具体要求在后面的段落中给出。检查和校准机器的一般测试方法在附录X2中给出。制造商应供给调整特定机器的附加说明。简洁和复合摆设计都可以符合这种测试方法。摆锤的撞针应为硬化钢，为圆柱形外表，曲率半径为0.8060.20毫米60.008英寸缘相邻的摆锤局部应凹陷或倾斜适宜的角度，以便在断裂期间除了该圆柱外表之外没有时机与试样接触。注9——从支撑轴到冲击中心的距离可以通过下式由摆锤的小振幅振荡周期通过试验确定：其中：L=从支撑轴到打击中心的距离，m或(ft)，g局部重力加速度〔精度为千分之一，s2或(ft/2π3.1416(4π239.48)，并且p=20次连续且不连续的摇摆确定的单个完整摇摆〔来回〕的周期，s5°。摆锤保持和释放机构的位置应使撞针的垂直下落高度应为61062毫〔24.060.1英寸3.5m(11.4ft)/s〔见10〕该机构的构造和操作应使其释放摆锤而不对其施加加速度或振动。注10——其中：V撞击时撞针的速度〔s，g=局部重力加速度(m/s2)，和h=(m)。这假设没有风阻或摩擦。6.60.330.40m〔12.816.0英寸〕之间，以便通过将摆锤上升到水平上方60至30°的角度来获得所需的撞针高度。2.760.14J(2.0060.10ft·lbf)能量的根本摆。该85%心的位置或摆锤的自由悬挂点的位置〔这会使机器超出允许的校准公差，这一点格外重要。已觉察能量范围为2.7至21.7J〔2至16ft·lbf〕的摆锤足以用于60.5%以内。虎钳的顶面成直角。〔参见图10.12毫米〔0.005英寸。样品的正确定位通常使用机器随附的夹具来完成。固定钳口和活动钳口的顶部边缘的半径应为0.2560.12〔0.01060.005英寸于厚度接近下限值3.00毫米〔0.118英寸〕的试样，应实行措施防止试样的下半局部在夹紧或试验操作期间移动〔411〕注11平坦且不平行，则可能明显对夹紧压力有更大的敏感性。有关故障仪器的调整和校正X2中的校准程序。0.2%22.0060.05〔0.8760.002英寸〕的线上与试样进展初始接触。应供给确定摆锤破坏试样所消耗的能量的方法。这是使用指针和刻度〔通常是编码器或旋转变压器组成的电子系统针摩擦、指针惯性和摆锤风偏进展校正，因此进展这些校正的说明包含在10.3和附录A1和附录A2中。假设电子显示器不能自动校正风阻和摩擦，则操作员有责任手动确定能量损失。〔见注12〕留意12备制造商。虎钳、摆锤和框架应具有足够的刚性，以在冲击瞬间和断裂扩展期间阻力〔风阻、摆锤轴承中的摩擦以及指示机构中的摩擦和惯性引起的能量损失保持在最低限度。在动态条件下很难对冲击机的校准进展检查。根本参数通常在静态条件下检查；假设机器通过了静态测试，则假定它是准确的。应使用附录X2中明具有等效的准确性。附录X1还描述了用于检查机器和样品的某些特征的动态测试。千分尺——测量样品宽度的设备应符合测试方法D5947的要求。用于测量缺口下试样中剩余塑料材料深度的设备应符合测试方法D5947的要求，但前提是一个砧座或压脚应为符合图5中给出的尺寸的锥形刀片。相对的砧座D5947。七.测试样本67.27.37.47.5进展8节的指示进展缺口处理。争论说明，对于某些材料，试样上缺口的位置和冲击端的长度可能对测得的抗冲击性有稍微影响。因此，除非另有规定，否则必需留意确保试样符6所示的尺寸，并确保其位置如图12所示。7.2模制样品的宽度应在3.0到12.7毫米〔0.118到0.500英寸〕之间。使用材料规格中规定的或供给商与客户商定的试样宽度。全部一个尺寸小于12.7毫米〔0.500英寸〕的试样都应在较短的一侧切出缺口。否则，全部压模试样应在平行于施加模压方向的一侧开槽。〔6〕注13——虽然第7.5小节要求成对的平面平行外表是垂直的，但通常的做法是承受直接注射成型样品用于悬臂梁测试时形成的非平行拔模外表。用户必需意识到，使用梯形截面而不是矩形截面可能会导致数据偏移和分散。当试样的面不平行时，简洁消灭试样在断裂区域夹紧和动态扭曲引起的不均匀应力不均等现象。试验室间比较必需清楚地说明样品制备条件。处理宽度小于6.35毫米〔0.250英寸〕的样品时必需格外留神。此有些材料对夹紧压力格外敏感〔见注1。6.35〔0.250英寸〕建议使用6.35毫米〔0.250英寸〕或更大宽度的样品。确定最小样本宽度的责任应由争论者负责，并适当参考该材料的标准。应参考材料规格以了解优选的成型条件。使用的模具和成型机的类型D3641可用作一般成型公差的指南，但具体成型条件请参阅材料标准。假设缺口垂直于而不是平行于成型方向，塑料材料的抗冲击性可能会有所不同。这同样适用于沿各向异性片材或板材的晶粒切割或横切的样品。7.33.012.7毫米〔0.1180.500英寸〕之间，则试样的宽度应为板材的厚度。厚度超过12.7毫米的板材应加工至12.7毫米。横截面为12.7平面测试时，假设试样仅在一个面上加工，则应在加工外表上制作缺口。当从面或底面。不推举使用胶结、螺栓连接、夹紧或以其他方式组合不合格宽度的试样Izod测的技术。7.4.1试样应为总宽度为6.35至12.7〔0.250至0.500英寸的单个测试结果报告中注明使用复合试样。7.4.2必需留神选择不会影响被测材料抗冲击性的溶剂或粘合剂。假设使用溶剂或含溶剂的粘合剂，应建立调整程序以确保在测试前完全去除溶剂。〔见注14些要求中的一项或多项的样品都应在测试前拒收或加工成适当的尺寸和外形。140.05mm(0.002英寸)的状况下，打破和抛碎局部的能量可能比正常的打破大得多(20-30%)。锥形试样在断裂前可能需要更多的能量在虎钳中弯曲它。八.缺口试样开槽应在铣床、发动机车床或其他适宜的机床上进展。进给速度和刀具速度在整个切槽过程中都应保持恒定(15)15~20°的工具已被觉察令人满足。注15——对于一些热塑性塑料，刀具速度从53到150米/分钟(175到490英尺/分钟)在进料速度89到160毫米/分钟(3.5到6.3英寸/分钟)没有水冷剂或一样/分钟(1.46.3英寸/分钟)与水冷剂生产适宜的缺口。标本可以单独切口，也可以成组切口。然而，在任何一种状况下，都应从最终一个试样退出时发生变形和切屑。切削齿的轮廓应如图6所示见注16)45±10.25±0.05mm(0.010±0.002英2°。16——有证据说明，即使使用一样的刀具，物理尺寸差异很大的材料中的槽口轮廓也可能不同。缺口下试样中剩余塑料材料的深度应为10.16±0.05毫米〔0.400±0.002英寸。该尺寸应使用符合6.13的仪器测量。锥形刀片将安装到槽口。〔较宽边缘〕外表的边缘定位在千分尺的扁平圆形砧上。/刀具产生可承受缺口的刀具速度/〔17〕对于型塑料，有必要争论开槽条件变化的影响。〔见注18〕注17——水或压缩气体是很多塑料的适宜冷却剂。注18——嵌入式热电偶或其他温度测量装置可用于确定加工过程中靠近缺口顶点的材料的温升。通过在单色光中以低放大倍率观看穿插极性之间的样品，可以在透亮材料中观看在开槽操作期间引起的热应力。500次开槽操作后检查每个刀具产生的试样缺口，假设阅历说明这是可以X1那时进展检查和验证。假设角度或半径不落在具有令人满足的加工特性的材料的规定范围内，则刀具应更换为磨锐和珩磨的刀具。〔见注19〕留意19—建议使用硬质合金刀尖或工业金刚石刀尖开槽刀，以延长使用寿命。调整9.1调整——在23±2°C(73±3.6°F)和50±10%相对湿度下调理D618A40小时，除非它可〔在供给商和客户之间较短的调整时间足以使给定材料到达抗冲击性平衡。9.1.1〔D4066〕50%相对湿度的常规预处理前不要将其取出。9.2测试条件——除非材料标准或客户要求另有规定，否则在23±2°C(73±3.6°F)50±10%相对湿度的标准试验室气氛中进展测试。如有分61°C(61.8°F)和±5%相对湿度。过程510个或更多的抗冲击性单独测定。每组应由标称宽度(60.13mm(60.005英寸))一样的试样组成。对于被疑心为各向异性的薄片，从每个主要方向(沿各向异性方向的纵向和横向)制备和测试试样。(20)6节的要求。(X1。)留意20—抱负状况下，冲击测试将以恒定的测试速度进展。在摆式试验中，速度和抛掷。通过避开更高的15%比例能量读数，摆的速度将不会降低到1.3米/秒(4.4英尺/秒)以下。另一方面，使用过重的钟摆会降低读数的灵敏