应变硬化 – 抗慢速裂纹扩展（SCG、ESC）

ISO 18488、ISO 18489

行业手册：塑料和橡胶 PDF 9 MB
- DE
- EN
- RU

表征慢速裂纹扩展的方法

聚乙烯例如PE80，PE100或改性PE100RC制成的管材对慢速裂纹扩展表现出了不同的敏感度。术语“环境应力分裂”（ESC）和“慢速裂纹扩展”（SCG）用于描述这种性能。这种类型的失效通常发生于材料屈服应力之前，因此对材料力学性能的长期评估有很大的影响。

裂纹前端可见的部分被称为原纤，展示了受力情况下随时间变化的失效行为。一系列的试验可以表征这种机制。包括：

蠕变试验，恒定内压力： ISO 1167、ISO 9080
切口管材耐慢速裂纹扩展的测定： ISO 13479
全切口蠕变试验（FNCT）： ISO 16770
聚乙烯缺口拉伸（PENT）试验： ASTM F1473、ISO 16241
镰刀形带材ESCR试验： ASTM D1693
圆锥体试验方法： ISO 13480

对于规定的加速，试验使用一个尖锐的初始缺口，在升高的温度和有催化效应的液体中进行，通常使用Igepal® CO-630。

近期已研究出新的试验方法，可以在非常短的试验时间内对ECG性能做出很好的评估。对于用户来说，这些方法意味着试验成本大大降低，并能很快得到测试结果。

下列标准公布于2015年：

ISO 18488用于管材系统的聚乙烯材料（PE） -- 应变硬化模量与慢速裂纹扩展的关系的测定
ISO 18489用于管材系统的聚乙烯材料（PE） -- 循环载荷下抗慢速裂纹扩展的测定--裂纹圆棒试验法

按照ISO 18488测定应变硬化模量

用于这个试验方法的试样形状是一个两端较宽的小哑铃状试样；测量是在拉伸载荷下进行的。 PE应变硬化模量是在80°C下测定的，变形比λ在8到12之间。这对应了应变点700%至1100%之间的400%的应变区间。在这个区间中聚合物被充分拉伸，允许测量原纤的变形行为。真应力-新胡克应变（λ² - 1/λ）曲线图显示了PE材料几乎为直线的斜率。这个斜率表示为一个线性的等式：真应力σ= Gp (λ² - 1/λ) +C。Gp是直线的斜率。