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GB/T 6031-1998標(biāo)準(zhǔn)介紹
本 標(biāo)準(zhǔn) 等 同采用ISO 48:1994硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測(cè)定(硬度在10至1001RHD之間)，原國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)按其適用范圍分為三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)則分為四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T 6031-1985,GB/T 6032-1985,GB/T 9866-1988和GB/T 11207-1989。本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將原來(lái)的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，取消了重復(fù)的條款，增加了表觀硬度的測(cè)定方法及有關(guān)精密度試驗(yàn)的內(nèi)容。本標(biāo) 準(zhǔn) 1 985年5月24日發(fā)布。
本 標(biāo) 準(zhǔn) 自實(shí)施之日起，代替GB/T6 031-1985,G B/T 6032-1985,G B/T 9866-1988和GB/T 11207-1989,
本標(biāo) 準(zhǔn) 的 附錄A是標(biāo)準(zhǔn)的附錄，附錄B是提示的附錄。
本標(biāo) 準(zhǔn) 由 中華人民共和國(guó)化學(xué)工業(yè)部提出。
本標(biāo) 準(zhǔn) 由 全國(guó)橡膠與橡膠制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)通用物理試驗(yàn)方法分技術(shù)委員會(huì)歸口。
本標(biāo) 準(zhǔn) 起 草單位:化學(xué)工業(yè)部沈陽(yáng)橡膠研究設(shè)計(jì)院.
本標(biāo) 準(zhǔn) 起 草人:林偉貞。
本標(biāo) 準(zhǔn) 委 托化工部北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)解釋。
GB/T 6031-1998ISO前言
ISO ( 國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)化組織)是各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO成員團(tuán)體)的世界性聯(lián)合機(jī)構(gòu)，制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的工作，通過(guò)ISO各技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行。凡對(duì)已建立技術(shù)委員會(huì)的項(xiàng)目感興趣的成員團(tuán)體，均有權(quán)參加該委員會(huì)，凡與ISO有聯(lián)系的政府和非政府的國(guó)際組織也可參加此項(xiàng)工作。ISO在所有有關(guān)電工標(biāo)準(zhǔn)化方面都與國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)密切合作。各技 術(shù) 委 員會(huì)采納的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案，寄發(fā)各成員團(tuán)體，至少有75%的成員團(tuán)體贊成后方可公布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際 標(biāo) 準(zhǔn) ISO4 8由ISO/TC4 5橡膠制品技術(shù)委員會(huì)，SC2 物理和降解試驗(yàn)分技術(shù)委員會(huì)制定。本第 三 版 (ISO 48:1994)取消并代替第二版(ISO 48:1979)和版(ISO 1400:1975和ISO 1818:1975)，并做了技術(shù)修訂。
附 錄 A 是構(gòu)成本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)組成部分，附錄B僅供參考。
GB/T 6031-1998引言
本標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定的硬度試驗(yàn)提供了橡膠的抗壓人性的快速測(cè)量方法，與其他材料的硬度測(cè)試不同，其他材料是測(cè)定抵抗變形的性能。
硬 度是 在 規(guī)定的壓力下，通過(guò)壓入橡膠試樣中的球形壓針的壓入深度測(cè)量的.用 彈 性的各向同性材料的壓入深度和楊氏模量之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式可以求出硬度值。這適用于大多數(shù)橡膠。
當(dāng)需 要 測(cè) 定楊氏模量值時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法，例如GB/T7 757-1993《硫化橡膠或熱塑性橡膠壓縮應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》(eqv ISO 7743;1989)中所規(guī)定的方法。
GB/T 6031-1998參數(shù)
范圍
本標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定了對(duì)表面平坦而且兩面平行的硫化橡膠或熱塑性橡膠國(guó)際硬度的四種測(cè)定方法:
方法 N 常規(guī)試驗(yàn)
方法 H 高硬度試驗(yàn)
方法 L 低硬度試驗(yàn)
方法 M 微型試驗(yàn)
對(duì)于 彎 曲 表面表觀硬度的測(cè)定也規(guī)定了用方法N,H,L和M的四種方法，分別為方法CN,CH,CI
和CM.
這些 方 法 的主要區(qū)別在于鋼球的直徑和壓入力的大小，根據(jù)特定的用途選擇合適的方法。每個(gè)方法
的適用范圍如圖1所示。
圖1：硬度測(cè)試的應(yīng)用范圍
方法 N :硬度的常規(guī)試驗(yàn)。適用于橡膠的硬度在35- 8 5IRHD范圍內(nèi)，也可用于硬度在30-
95IRHD范圍內(nèi)的橡膠。試樣的厚度要求大于或等于4 mm,
方法 H: 適用于橡膠的硬度在85-100IRHD范圍內(nèi)，試樣的厚度要求大于或等于4m m,
方法 L: 適用于橡膠的硬度在10--351RHD范圍內(nèi)，試樣的厚度要求大于或等于6m m.
注 1: 在 85-95IRHD和30-35IRHD范圍內(nèi)，用方法N測(cè)得的硬度值與分別用方法H或方法L獲得的數(shù)據(jù)不完
全一致
方法 M :硬度的微型試驗(yàn)法，本質(zhì)上是按比例縮小的常規(guī)試驗(yàn)法，適用于橡膠的硬度在35-
851RHD范圍內(nèi)，也可用于硬度在30--95IRHD范圍內(nèi)，試樣的厚度小于4 mm的橡膠。
注 2: 由于橡膠的各種表面因素，例如由打磨引起的表面粗糙，致使微型試驗(yàn)與常規(guī)試驗(yàn)所測(cè)的結(jié)果出現(xiàn)差異
方法 C N ,CH,CL和CM:彎曲表面的表觀硬度試驗(yàn)。
這些 方 法 是試驗(yàn)的橡膠為彎曲的情況下，對(duì)方法N,H,L和M的修改。主要存在兩種情況:
a) 試 驗(yàn) 的試樣和制品足夠大，使硬度計(jì)能安放在上面。
b) 試 驗(yàn) 的試樣和制品及硬度計(jì)都很小，使他們能安放在普通的支座上?；蛘吣軐⒃嚇影卜旁谟捕?/div>
計(jì)的試樣臺(tái)上。
上述方法不能保證適用于所有類型和尺寸的試樣，但包括了像“O”型圈這樣一些最普通的類型。
膠輥表觀硬度的測(cè)定可以采用以下三種方法:
a) HG/T 2413.1-1992 橡膠趙氏硬度計(jì)法(eqv ISO 7267-3:1988)
b) HG/T 2413.2-1992 橡膠邵爾硬度計(jì)法(idt ISO 7267-2:1986)
c) HG/T 2450-1993 橡膠國(guó)際硬度計(jì)法(idt ISO 7267-1:1986)
引用標(biāo)準(zhǔn)
下列 標(biāo) 準(zhǔn) 所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均
為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)版本的可能性。
GB 2941-1991 橡膠試樣環(huán)境調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)溫度、濕度及時(shí)間(eqv ISO 471:1983和ISO
1826 : 1981 )
GB /T 9865.1-1996 硫化橡膠或熱塑性橡膠樣品和試樣的制備部分:物理試驗(yàn)(idt IS O
4661 -1 :1993)
GB /T 9868-1988 橡膠獲得高于或低于常溫試驗(yàn)溫度通則(idt ISO 3383:1985)
GB /T 14838-1993 橡膠及橡膠制品試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)精密度的確定(neq ISO 9272:1986)
GB /T 12832-1991 橡膠結(jié)晶效應(yīng)的測(cè)定硬度測(cè)量法(eqv ISO 3387:1978)
原理
本硬 度 試 驗(yàn)是測(cè)量鋼球在一個(gè)小的接觸力和一個(gè)大的總力作用下，壓入橡膠的深度差。當(dāng)采用微型
試驗(yàn)時(shí)，用刻度系數(shù)6乘以這個(gè)差值。橡膠國(guó)際硬度由表3至表5或由這些表繪制的曲線獲得，或者由
以橡膠國(guó)際硬度為單位的刻度盤(pán)直接讀數(shù)。這些表和曲線由附錄A給出的壓入深度與硬度之間的經(jīng)驗(yàn)
關(guān)系得到。
定義
本標(biāo) 準(zhǔn) 采 用以下定義。
4.1 橡膠國(guó)際硬度(IRHD)應(yīng)這樣確定:當(dāng)IRHD等于0時(shí)，表示材料的楊氏彈性模量為0; 當(dāng)IRHD
等于100時(shí)，表示材料的楊氏彈性模量為無(wú)限大。在通常情況下應(yīng)滿足如下條件:
a) 橡膠國(guó)際硬度的增量總是近似地表示相同比例的楊氏彈性模量的增量。
b) 對(duì)于高 彈性橡膠，橡膠國(guó)際硬度和邵爾A型硬度的數(shù)值大致相同。
4.2 標(biāo)準(zhǔn)硬度(用S表示)
使用 方 法 N,H,L和M規(guī)定的程序，用標(biāo)準(zhǔn)厚度和不小于規(guī)定的最小橫向尺寸的試樣測(cè)得。橡膠國(guó)
際硬度值取整數(shù)位。
4.3 表觀硬度
使用 方 法 N,H,L和M規(guī)定的程序，用非標(biāo)準(zhǔn)試樣，以及使用方法CN,CH,CL和CM測(cè)得。橡膠
國(guó)際硬度取整數(shù)位。
注 3: 用方法CN,CH,CL和CM測(cè)得的值總是給出表觀硬度，因?yàn)樵囼?yàn)通常在橡膠厚度有所變化的整個(gè)制品上進(jìn)
行，而且在多數(shù)情況下，橫向尺寸不能保證壓足與邊緣之間的最小距離。因此測(cè)得的數(shù)值通常與用方法N,H,
L和M 在標(biāo)準(zhǔn)試樣上 ，或在相同厚度的制品的平坦表面上所測(cè)得的數(shù)值不一致.另外測(cè)出的硬度值還與制品
的支承方法和是否使用了壓足有關(guān)。
在彎曲表面上測(cè)得的結(jié)果，僅適用于特殊形狀，特殊尺寸的試樣或制品，以及特殊的支承方式等。同
標(biāo)準(zhǔn)硬度值相比可相差10 IRHD左右。此外，經(jīng)打磨的表面或用其他方法除去布紋的表面，與光滑的模
壓表面相比，得到的硬度值將稍有不同。
儀器
5.1 方法N,H,L和M
儀器 的主要部件如下所述，其尺寸和作用力見(jiàn)表1。
表 1 儀 器 的 壓 力 和 尺 寸
表 1 儀 器 的 壓 力 和 尺 寸
5.1.1 壓桿和壓桿的支承裝置。可垂直移動(dòng)的壓桿，下端是一個(gè)鋼球或球形表面。壓桿的支承裝置，可
使其在施加接觸力之前，鋼球下端部稍高于環(huán)形壓足的基準(zhǔn)面。
5.1.2 對(duì)壓桿施加接觸力和壓人力的裝置。作用力包括壓桿和與其相連的附件重量，以及一切可能作
用于壓桿的彈簧力，以使其實(shí)際加于壓桿球端的力符合表1的規(guī)定。
5.1.3 測(cè)量由壓人力產(chǎn)生的壓桿壓入深度增量的裝置，以長(zhǎng)度單位表示，或者直接讀出橡膠國(guó)際硬度
IRHD。該測(cè)量裝置可以是機(jī)械的、光學(xué)的或電學(xué)的。
5.1.4 扁平環(huán)形壓足，垂直于壓桿軸線，并有一個(gè)使壓桿通過(guò)的同心圓孔。壓足放在試樣上，并對(duì)其施
加30 kPa士5 kPa的壓力，施加在壓足上的總壓力不應(yīng)超過(guò)表1中規(guī)定的值。壓足與測(cè)量壓入深度的裝
置為剛性連接。這樣測(cè)出的位移才是壓桿相對(duì)于壓足(即試樣的上表面)的位移，而不是壓桿相對(duì)于支承
試樣的表面的位移。
在微 型 試 驗(yàn)中，當(dāng)使用借助彈簧向上頂推試樣臺(tái)的儀器時(shí)，壓足上的壓力值和壓足上的作用力在施
加總壓力的過(guò)程中都是起作用的，在施加145 mN壓入力之前，壓足上的作用力大于此值，即等于
380 mN士30 mN,
注 4: 表 1中不是所有尺寸和壓力的可能組合均符合5.1.4的壓力要求
5.1.5 硬度計(jì)的輕微振動(dòng)裝置(例如電動(dòng)蜂鳴器)以克服任何輕微的摩擦力(在消除了摩擦力的儀
器上可以省去)。
5.1.6 試樣的恒溫箱，試樣在非標(biāo)準(zhǔn)溫度下試驗(yàn)時(shí)所用。該恒溫箱應(yīng)安裝一個(gè)控制溫度的裝置，使其將
溫度控制在所需溫度士2 C范圍內(nèi)。壓足和垂直壓桿應(yīng)穿過(guò)恒溫箱頂部。穿過(guò)頂部的部分由低導(dǎo)熱率的
材料制成。測(cè)量溫度的敏感元件應(yīng)安裝在恒溫箱內(nèi)靠近試樣或安放試樣的地方(見(jiàn)GB/T 12832),
5.2 方法CN,CH,CL和CM
所用 儀 器 基本上是5.1中所描述的，但有以下幾點(diǎn)不同
5.2-1 半徑大于50 mm的圓柱形表面
儀器的底部，應(yīng)在壓桿下面有一小孔，使環(huán)形壓足自由通過(guò)，這樣一來(lái)在底座的上、下均可進(jìn)行測(cè)量。
底座的下表面應(yīng)為兩個(gè)相互平行并與底座平面平行的圓柱體形狀。圓柱的直徑和它們相隔的距離
應(yīng)能使儀器固定并支承在被試驗(yàn)的彎曲表面上。或者經(jīng)改進(jìn)的底座可以安裝上帶萬(wàn)向節(jié)的可動(dòng)壓足，以
便使它們適用于彎曲面。
5.2.2 大于50 mm大半徑的雙彎曲的表面
應(yīng)使 用 5 .2.1規(guī)定的帶可調(diào)壓足的儀器。
5.2.3 半徑為4 mm至50 mm的圓柱面或雙彎曲的小試樣
如果 表 面 太小不能支承儀器，則試樣或制品應(yīng)由專用夾具或V型模具的裝置固定，以便使壓足垂
直地壓在試驗(yàn)表面上。也可以用蠟把小試樣凝固在試樣臺(tái)上。
注 5: 通 常情況下，用于方法M的儀器僅適用于橡膠厚度小于4mm的試樣。
注 6: 用 于方法M，借助彈黃向上頂推試樣臺(tái)的儀器，不適用于大的試樣或具有大彎曲半徑的制品。
5.2.4 小“O"型圈和小于4 mm彎曲半徑的制品
這些 試 樣 應(yīng)固定在合適的夾具或模具上，或者用蠟?zāi)淘谠嚇优_(tái)上，應(yīng)使用方法M所用的儀器測(cè)
量。如果半徑小于0. 8 mm，則不能進(jìn)行試驗(yàn)。
試樣
試樣 應(yīng) 按 GB/T 9865.1的規(guī)定進(jìn)行制備。
6.1 方法N,H,L和M
6.1.1 概述
試祥 的 上 、下表面應(yīng)是平整、光滑和相互平行的。對(duì)比試驗(yàn)應(yīng)在相同厚度的試樣上進(jìn)行。
6.1.2 厚度
6.1.2.1 方法N和H
標(biāo)準(zhǔn) 試 樣 的厚度應(yīng)為8-10mm，而且可以由一層、兩層或三層亞放的橡膠組成，其的橡膠層
不應(yīng)小于2 mm。非標(biāo)準(zhǔn)試樣可以稍厚些或者稍薄些，但不能小于4 mm,
6.1.2.2 方法L
標(biāo)準(zhǔn) 試 樣 的厚度為10-15m m，而且可以由一層、兩層或三層疊放的橡膠組成，其的橡膠層不
應(yīng)小于2 mm。非標(biāo)準(zhǔn)試樣可以稍厚些或者稍薄些，但不能小于6 mm,
6.1.2.3 方法M
標(biāo)準(zhǔn) 試 樣 的厚度應(yīng)為2m m土0.5mm?？梢允褂煤裥┗虮⌒┑脑嚇?，但不能小于1m m。用這樣的
試樣測(cè)得的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)試樣所測(cè)的結(jié)果不能進(jìn)行比較。
6.1.3 橫向尺寸
6.1.3.1 方法N,H和L
標(biāo)準(zhǔn) 試 樣 和非標(biāo)準(zhǔn)試樣的橫向尺寸應(yīng)使試驗(yàn)點(diǎn)與試樣邊緣的距離不小于表2的規(guī)定。
表 2 試 驗(yàn) 點(diǎn) 與 試 樣 邊 緣 的 最 小 距 離
6.1.3.2 方法M
橫向 尺 寸 應(yīng)使試驗(yàn)點(diǎn)與試樣邊緣的距離不小于2m m,
試樣 厚 度 大于4m m，但由于橫向尺寸或平面部分的面積所限，不宜在常規(guī)試驗(yàn)儀器上試驗(yàn)而用微
型儀器試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)距離試樣邊緣盡可能遠(yuǎn)一些。
6.2 方法CN,CH,CI和CM
試樣 應(yīng) 是 一個(gè)完整的制品或者是從制品上切下的一部分。切下的試樣下面應(yīng)能夠在硬度試驗(yàn)期間
內(nèi)被正常支承住。如果試樣的表面有布紋，應(yīng)打磨后再進(jìn)行試驗(yàn).試樣在打磨后應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)溫度下(見(jiàn)
GB 2941)恢復(fù)至少16h，而且按第8章的規(guī)定進(jìn)行環(huán)境調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)期可以作為恢復(fù)期的一部分。
硫化和試驗(yàn)之間的時(shí)間間隔
除非 技 術(shù) 原因另有規(guī)定外，應(yīng)遵守下列要求(GB2 941).
所有 常 規(guī) 試驗(yàn)，硫化和試驗(yàn)之間的最短時(shí)間應(yīng)為16h。仲裁試驗(yàn)，最短時(shí)間應(yīng)為72h
非制 品 試 驗(yàn)硫化和試驗(yàn)間的最長(zhǎng)時(shí)間為4個(gè)星期。對(duì)比評(píng)價(jià)試驗(yàn)，試驗(yàn)應(yīng)盡可能經(jīng)相同的時(shí)間間
隔后進(jìn)行。
制品 試 驗(yàn) ，只要有可能，硫化和試驗(yàn)間的時(shí)間間隔應(yīng)不超過(guò)3個(gè)月。在其他情況下，試驗(yàn)應(yīng)在買(mǎi)方收
到制品后兩個(gè)月內(nèi)進(jìn)行。
試樣的調(diào)節(jié)
8.1 當(dāng)試驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)溫度下(見(jiàn)GB 2941)進(jìn)行時(shí)，試樣在試驗(yàn)前應(yīng)在這一試驗(yàn)條件下至少調(diào)節(jié)3 h,
8.2 當(dāng)試驗(yàn)在較高或較低的溫度進(jìn)行時(shí)，試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境中放置一段時(shí)間，使之足以達(dá)到與試驗(yàn)環(huán)
境的溫度相平衡，或按所試膠料或制品的技術(shù)要求規(guī)定的時(shí)間放置，然后立即試驗(yàn)。
試驗(yàn)溫度
試驗(yàn) 通 常 應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)溫度下進(jìn)行(見(jiàn)GB2 941)。當(dāng)采用其他溫度時(shí)，應(yīng)從GB2 941所規(guī)定的優(yōu)選溫度
中挑選溫度。
程序
10.1 按第8章規(guī)定調(diào)節(jié)試樣。在試樣的上、下表面撒上薄薄的，把試樣放在一水平剛性支承表
面上，放下壓足與試樣表面接觸。使壓桿和壓球在橡膠上保持5s.這時(shí)球上的壓力為接觸力。
10.2 如果硬度計(jì)以橡膠國(guó)際硬度(IRHD)分度，它應(yīng)在5s后，調(diào)整到讀數(shù)為100;然后應(yīng)施加壓入力
并保持30 s，這時(shí)可直接測(cè)得橡膠國(guó)際硬度值。
10.3 如果硬度計(jì)以長(zhǎng)度單位分度，應(yīng)記下施加壓人力30s后引起的壓桿壓入深度的差值D(0.01 mm
為單位)。在采用微型試驗(yàn)時(shí)，這個(gè)值應(yīng)乘以刻度系數(shù)6再利用表3至表5或由這些表繪制曲線換算成
橡膠國(guó)際硬度值。
10.4 在施加負(fù)荷期間，除非儀器消除了摩擦，否則都應(yīng)輕微振動(dòng)儀器。
表3 方法N所用的D值與國(guó)際橡膠硬度值(IRHD)的換算
表4 方法H所用的D值與國(guó)際橡膠硬度值(IRHD)的換算
表5 方法L所用的D值與國(guó)際橡膠硬度值(IRHD)的換算
測(cè)量次數(shù)
應(yīng)在分布于試樣上的最少三個(gè)不同點(diǎn)各測(cè)量一次，取測(cè)量結(jié)果的中位數(shù)。
結(jié)果表示
a) 試 驗(yàn) 結(jié)果取整數(shù)位，
b) 用 S 表示標(biāo)準(zhǔn)硬度;
c) 非 標(biāo) 準(zhǔn)試樣其結(jié)果為表觀硬度，應(yīng)注明厚度和最小橫向尺寸;
d) 用 代 號(hào)字母表示測(cè)試方法，即N,H,L,M分別為常規(guī)、高硬度、低硬度和微型試驗(yàn)，
e) 用 詞 頭字母c表示彎曲面試驗(yàn)。
參考資料
相關(guān)搜索relevant search
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