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
相关产品,ISO 18488
根据ISO 18488进行的应变硬化模量测量需要机电试验机配备诸如以下的设备:
- Z005 AllroundLine(或更大)试验机
- 允许拉伸夹具移动至少360 mm的环境试验箱
- 机械或光学伸长量测量系统,例如ZwickRoell videoXtens
- 平推试样夹具,例如气动平推夹具,符合 ISO 18488 的 testXpert 标准测试程序,显示“真应力”-新胡克应变以及“真应力”-变形比 λ,并进行 GP 的计算和回归系数 r 的检查