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き裂進展-ひずみ硬化 ESC, SCG

ISO 18488, ISO 18489
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  • 業種別パンフレット:プラスチック&ゴム PDF 9 MB

遅いき裂進展の特性評価の方法

PE80、PE100、または改良されたPE100RCなどのポリエチレン製のパイプは、き裂の成長を遅らせるためにさまざまなレベルの感度が示されます。”環境ストレスき裂”(ESC)および”スローき裂進展”(SCG)という用語は、この動作を説明するために使用されます。このタイプの破損は、材料の降伏応力をはるかに下回って発生するため、材料の機械的特性の長期評価において非常に重要です。

亀裂前線に見えるのは、フィブリルと呼ばれるもので、負荷がかかると時間に依存した破損を示します。このメカニズムを特徴付けるために、さまざまな試験が考案されています。以下が含まれます:

  • 内部圧力一定のクリープ試験:ISO 1167, ISO 9080
  • ノッチパイプの遅いき裂進展:ISO 13479
  • フルノッチクリープ試験(FNCT)ISO 16770
  • ポリエチレンノッチ引張(PENT)試験:ASTM F1473, ISO 16241
  • ベントストリップ ESCR 試験:ASTM D1693
  • コーン試験方法: ISO 13480

ある決められた加速の場合、試験は鋭い初期ノッチを使用して、温度を上昇させ、加速効果のある液体内、通常はIIgepal® CO-630で実行されます。

最近の研究により、試験期間が非常に短いECG特性を適切に評価できる追加の試験方法が生み出されました。ユーザーにとって、これらの方法は、試験コストを大幅に削減し、試験結果を迅速に利用できることを意味します。

次の規格が2015年に出されています: 

  • ISO 18488 ポリエチレン (PE) 製のパイプシステム -- スローき裂進展に関するひずみ硬化係数の決定
  • ISO 18489 ポリエチレン (PE) 製のパイプシステム -- 繰返し荷重下における耐スローき裂進展性の決定 -- き裂の入った丸棒試験メソッド

ISO 18488 ひずみ硬化係数の決定

この試験方法で使用される試験片の形状は、肩幅が比較的広い小さなダンベルです。 測定は引張荷重下で行われます。PEひずみ硬化係数は、80℃の温度で測定され、変形比λは8~12です。これは、700%と1100%のひずみ点の間の400%のひずみ間隔に相当します。この範囲で、ポリマーは既に完全に引き伸ばされているため、フィブリルの変形挙動を測定できます。neo-Hookeanひずみ(λ²-1 /λ)に対する真応力のダイアグラムは、PEの実質的な直線勾配を示しています。この勾配は、σ true = Gp (λ² - 1/λ) +Cという形式の線形方程式で表されます。 Gpはラインの勾配係数です。 

ISO 18488に関連する製品

ISO 18488 に準拠したひずみ硬化係数の測定には、たとえば次のように装備されたネジ式試験機が必要です:

  • Z005 AllroundLine (またはそれ以上) 試験機
  • 少なくとも360mmの引張動作が可能な恒温槽
  • 機械式あるいは光学式の伸び測定システム、例えばツビックローエルのビデオ伸び計
  • 平行締付の試験片グリップ、例えば空気圧平行グリップ、さらに、neo-Hookeanひずみに対する”真の応力”、変形比λに対する”真の応力”、GPの計算および回帰係数 r のチェックを表示する ISO 18488 に準拠したtestXpertスタンダード試験プログラムが必要です。

ISO 18489に準拠した、繰返し荷重下でのゆっくりとしたき裂進展に対する耐性の決定

このメソッドでは、回転する初期ノッチが挿入された円筒形の試験片を使用します。この試験片には、一定の力の振幅を伴う繰り返し荷重がかけられます。力の振幅は、ゆっくりとしたき裂の進展を可能にするために選択されます。

試験結果は、試験片が破損するまでのサイクル数であり、初期き裂長さで負荷された応力Δσ0の関数として表示されます。

ISO 18489に準拠した新しい試験方法により、試験時間が最小限に抑えられます。試験時間は、試験片の形状によっては、特に繰返し荷重の高さで減らす必要があります。この試験方法のもう1つの利点は、試験片のポリマー構造が維持されるように、室温で実施できることです。

ISO 18489に関連する製品

ツビックローエルは、特許取得済みのリニアドライブテクノロジーと、ISO 18489に準拠した試験用の荷重制御空気圧試験片グリップを備えたLTM試験機を開発しました。

  • 負荷サイクルは正確かつ均一に行われます。荷重制御に加えて、ピーク値制御、ピストン移動制御または直接制御などの他の制御モードも可能です
  • 伸び計によるひずみ制御
  • 荷重制御された試験片グリップは、グリッププロセス中の試験片の過負荷を確実に防止します。
  • 摩耗のないドライブと低消費電力により、継続的に運用コストを削減できます。
  • testXpert IIIソフトウェアは、試験シーケンス全体を制御し、エクスポート可能な形式で結果を生成します。

これによりツビックローエルのLTMは ISO 18489に準拠したスローき裂進展抵抗性試験を理想的に実行可能です。

お客様のあらゆる試験要求に最適な試験ソリューョンを探して見つけます。

私たちの業界エキスパートへご連絡お待ちしています。

皆様のニーズを話し合うことを楽しみにしております。

 

ご連絡お待ちしております

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