ASTM D785 и ISO 2039-1/-2, определение твердости пластмасс
Стандарты ASTM D785 и ISO 2039-1/-2 содержат описание методов определения твердости пластмасс, твердой резины и подобных пластмассовых материалов для электрической изоляции посредством вдавливания шарика. В стандарте ISO 2039-1 значение твердости определяют в процессе испытания вдавливанием шарика. Из измеренной глубины вдавливания рассчитывают площадь отпечатка и затем твердость. Стандарты ASTM D785 и ISO 2039-2 содержат описание методов определения твердости пластмасс при вдавливании с помощью машины для определения твердости по Роквеллу.
С помощью этого метода определяют твердость в макродиапазоне с усилием испытания в 49–980,7 Н. Речь идет о методе разницы глубины. Т.е. для определения значения твердости заготовки измеряют остаточную глубину отпечатка, оставленного индентором. Индентор представляет собой стальной шарик различного диаметра, в зависимости от метода определения твердости по Роквеллу.
iso 2039-1, вдавливание шарика ASTM D785/ISO 2039-2, Роквелл Испытательные приборы Загрузки Запросить консультацию
ISO 2039-1, твердость при вдавливании шарика, проведение испытания
При определении твердости при вдавливании шарика по ISO 2039-1 общее усилие испытания прикладывается в два этапа. Это позволяет исключить влияние неровности поверхности образца (например, наличие канавок), а также ошибок измерения вследствие зазора измерения глубины проникновения.
Сначала индентор с преднагрузкой в 9,8 Н (ее также называют предварительным усилием) вплоть до глубины проникновения h0 вдавливается в испытываемый образец. Значение h0 определяет базовую плоскость для последующего измерения глубины проникновения (h).
Затем прикладывается усилие испытания в течение регламентированного в стандарте времени, при этом измеряется глубина проникновения. Усилие испытание следует выбрать из значений 49 Н, 132 Н, 358 Н и 961 Н таким образом, чтобы через 30 секунд глубина проникновения находилась в диапазоне от 0,15 до 0,35 мм. Если после завершения времени приложения усилия испытания глубина проникновения меньше 0,15 мм или больше 0,35 мм, то следует увеличить или уменьшить усилие испытания.
С помощью полученной глубины проникновения h затем можно рассчитать площадь отпечатка. На основе этого значения по регламентированной в стандарте формуле рассчитывается твердость при вдавливании шарика (HB). Отпечатки следует наносить таким образом, чтобы было достаточное расстояние до кромки образца, а также между отдельными отпечатками (не менее 10 мм).
Высокие нагрузки и большой отпечаток позволяют проводить измерение на большой поверхности, что обуславливает сильное усреднение измеренного значения. Поэтому данный метод подходит для испытаний пластмасс как с наполнителем, так и без него.
ISO 2039-1, отображение значения твердости
Значение твердости пластмассы по ISO 2039-1 складывается из двух составляющих:
- числового значения твердости
- двух заглавных букв HB, обозначающих „твердость при вдавливании шарика (H = Hardness; B = Ball indentation“
Пример отображения и расшифровки значения твердости:
- 45 HB: 45 …значение твердости; HB …твердость при вдавливании шарика в ньютонах на квадратный миллиметр (Н/мм²)
ASTM D785 и ISO 2039-2, определение твердости по Роквеллу
- В стандартах ISO 2039-2 и ASTM D785 регламентированы различные шкалы твердости по Роквеллу для определения твердости пластмасс.
- При методе по Роквеллу общее усилие испытания прикладывается в два этапа. Это позволяет исключить влияние неровности поверхности образца (например, наличие канавок), а также ошибок измерения вследствие зазора измерения глубины проникновения.
- В отличие от определения твердости при вдавливании шарика по ISO 2039-1, при котором глубина вдавливания измеряется под нагрузкой, измерение глубины проникновения по Роквеллу проводится при регламентированной преднагрузке. Согласно соответствующей шкале Роквелла доступны различные инденторы.
ASTM D785 и ISO 2039-2, проведение испытания
При определении твердости пластмассы по ISO 2039-2 и ASTM D785 сначала индентор с соответствующей преднагрузкой (ее также называют предварительным усилием) вплоть до глубины проникновения h0 вдавливается в испытываемый образец. Значение h0 определяет базовую плоскость для последующего измерения остаточной глубины проникновения (h).
Затем прикладывается усилие испытания в течение регламентированного в стандарте срока воздействия (несколько секунд), причем индентор вдавливается в образец вплоть до максимальной глубины проникновения h1.
По завершении срока воздействия усилие испытания сбрасывается, индентор возвращается на упругую составляющую глубины проникновения при общем усилии испытания вверх и останавливается на высоте остаточной глубины проникновения h. Она также обозначается как разница глубины (разница глубины проникновения до и после приложения усилия испытания). На основе остаточной глубины проникновения h можно рассчитать твердость по Роквеллу (HR) по регламентированной в стандарте формуле с учетом соответствующей шкалы Роквелла.
ASTM D785 и ISO 2039-2, различие методов испытаний
Определение твердости пластмасс по ASTM D785 и ISO 2039-2 различается диаметром индентора и величиной используемого усилия испытания (или испытательной нагрузки).
ASTM D785, шкала твердости Роквелла:
| Шкала твердости Роквелла, ASTM D785 | Преднагрузка (кг) | Испыт. груз (кг) | Диаметр индентора |
|---|---|---|---|
| R | 10 | 60 | 0.5000 ± 0.0001 дюйма / 12.700 ± 0.0025 мм |
| . | 10 | 60 | 0.2500 ± 0.0001 дюйма / 6.350 ± 0.0025 мм |
| M | 10 | 100 | 0.2500 ± 0.0001 дюйма / 6.350 ± 0.0025 мм |
| E | 10 | 100 | 0.1250 ± 0.0001 дюйма / 3.175 ± 0.0025 мм |
| K | 10 | 150 | 0.1250 ± 0.0001 дюйма / 3.175 ± 0.0025 мм |
ISO 2039-2, шкала твердости Роквелла:
| Шкала твердости Роквелла, ISO 2039-2 | Преднагрузка (Н) | Испыт. груз (Н) | Диаметр индентора (мм) |
|---|---|---|---|
| R | 98,07 | 588,4 | 12,7 |
| . | 98,07 | 588,4 | 6,35 |
| M | 98,07 | 980,7 | 6,35 |
| E | 98,07 | 980,7 | 3,175 |
ASTM D785 и ISO 2039-2, отображение значения твердости
Значение твердости по ISO 2039-2 и ASTM D785 складывается из двух составляющих:
- числового значения твердости
- двух заглавных букв HR, что означает „твердость по Роквеллу“
Пример отображения и расшифровки значения твердости:
- 65 HR
- 65 …значение твердости
- HR …по Роквеллу
Твердомеры Роквелла фирмы ZwickRoell отличает крепление индентора для определения твердости в труднодоступных точках измерения. Помимо ASTM D785 и ISO 2039-2 они также охватывают классический метод определения твердости и метод супертвердости по Роквеллу согласно ISO 6508 | ASTM E18 ab.
