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橡膠硬質(zhì):邵氏A和邵氏D
更新時間:2024-08-15   點擊次數(shù):325次

硬度測試的分類:

一.邵氏硬度:

  邵氏硬度所對應(yīng)測量儀器為邵爾硬度計,主要分為三類:A型,C型和D型。其測量原理基本相同,所不同的是測針的尺寸特別是頂部直徑不同,C型最大,D型最小。

  1.A型適用于一般橡膠、合成橡膠、軟橡膠,多元脂、皮革、蠟等。

  2.C型適用于橡膠并用、塑料中含有發(fā)泡劑制成的微孔材料。

  3.D型適用于一般硬橡膠、樹脂、亞克力、玻璃、熱塑性橡膠、印刷版、纖維等。

  4.A型硬度計示值低于10HA或高于90HA時是不準(zhǔn)確的,建議相應(yīng)更換C型和D型進(jìn)行測量。

二.洛氏硬度:

  測量薄件、小件的硬度以及具有薄或中等厚度硬化層零件的表面硬度。N標(biāo)尺,適用于類似洛氏硬度的HRC、HRA測試的材料。T標(biāo)尺,適用于類似洛氏硬度的HRB測試的材料。

1.硬度測定原理:

  邵氏硬度:用邵氏硬度計插入被測材料,表盤上的指針通過彈簧與一個刺針相連,用針刺入被測物表面,表盤上所顯示的數(shù)值即為硬度值。

  洛氏硬度:將壓頭(金剛石圓錐或硬質(zhì)合金球)分兩個步驟壓入試樣的表面,經(jīng)規(guī)定保持時間后,卸除主試驗力F,測量在初試驗力F0下的殘余壓痕深度h。

2.硬度試樣的要求:

  橡膠及塑料試樣外表面均應(yīng)光滑、平坦、不應(yīng)有缺陷、機械損傷及雜質(zhì)。

  橡膠的試樣厚度不小于6mm,寬度不小于15mm,長度不小于35mm,試樣厚度不到6mm時,可用一樣的膠片堆疊測定,但不超越4層,并要求膠片上下平行。橡膠硬度測定溫度限定18-28攝氏度,試樣在實驗溫度下應(yīng)至多寄存5小時。

  塑料試樣不正方形,邊長50mm、厚度6mm。也允許采用50×15mm的試樣。塑料硬度測定溫度規(guī)則為20℃±2℃,試樣在實驗溫度下擱置16小時。

3.硬度適用范圍:

  洛氏硬度可測試較硬的材料,如碳酸酯、聚苯乙烯和聚酰胺。

  邵氏硬度用于測試彈性體、橡膠和較軟的材料,如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等。

硬度測試標(biāo)準(zhǔn):

  GB/T 2411-2018   塑料和硬橡膠 使用硬度計測定壓痕硬度(邵氏硬度)

  GB/T 531.1-2018   硫化橡膠或熱塑性橡膠 壓入硬度試驗方法 第1部分:邵氏硬度計法(邵爾硬度)

  GB/T 3398.1-2008  塑料  硬度測定  第1部分:球壓痕法

  GB/T 3398.2-2008  塑料  硬度測定  第2部分:洛氏硬度

  GB/T 5766-2023   摩擦材料洛氏硬度試驗方法

  GB/T 10807-2006   軟質(zhì)泡沫聚合材料  硬度的測定(壓陷法)

  GB/T 6031-2017    硫化橡膠或熱塑性橡膠 硬度的測(10IRHD~100IRHD)

  ISO 2039-1:2001   塑料.硬度測定.第1部分:壓球法

  ISO 2039-2:1987   塑料.硬度測定.第2部分:洛氏硬度

  ISO 48-4-2018    邵氏硬度標(biāo)度用于確定硫化橡膠和熱塑性塑料的壓痕硬度

  ASTM D785-2023    塑料和電絕緣材料洛氏硬度的試驗方法

  ASTM D2240-2021   膠性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法-硬度計硬度。

常見邵氏硬度A、C、D硬度對照表:

橡膠硬質(zhì):邵氏A和邵氏D

橡膠硬質(zhì):邵氏A和邵氏D

邵氏A硬度與D硬度換算:

  邵氏硬度計分為A型、C型和D型三中刻度,其硬度讀數(shù)分別用HA,HB和HC表示。邵氏A型適用于軟質(zhì)塑料和橡膠,邵氏C型和D型則適用于較硬或硬質(zhì)塑料和硫化橡膠。測定邵氏硬度時,我國與ISO規(guī)定一致,只使用A型和D型兩種。

  1.硬度計在使用過程中壓針的形狀、尺寸以及彈簧的刀片性能都會發(fā)生變化,因此應(yīng)定期校準(zhǔn),使之符合規(guī)定的壓針尺寸和精度。

  2.硬度計彈簧對壓針?biāo)┘拥牧?yīng)與壓針伸出壓板位移量有恒定的線性關(guān)系,其大小與硬度計指針?biāo)缚潭鹊年P(guān)系應(yīng)符合下式:

  A型:FA=550+78HA

  B型:FA=445HD

  式中FA和FB---彈簧施加于A型和D型硬度計壓針上的力mN

  系數(shù)550---Hd為零時彈簧對壓針?biāo)┘拥牧?/span>

  為此,推薦使用邵氏硬度檢定儀校準(zhǔn)其彈簧力,一般進(jìn)口儀器都配有檢定儀,目前國內(nèi)也已有生產(chǎn)。使用檢定儀校準(zhǔn)壓針彈簧力的誤差。

  3.操作時還應(yīng)檢查硬度計的指針不得與刻度盤相摩擦,以保持指針擺動靈活和平穩(wěn),擺幅從0到#100,壓針是自由狀態(tài)時指針應(yīng)指零位,將硬度計下壓板與平整玻璃片全部接觸時,指針應(yīng)從零位指到100,指針位置偏差不得大于1個硬度值。測試時應(yīng)安裝在支架上,并加上規(guī)定的負(fù)荷(A型加1kg砝碼;D型加5kg砝碼),以避免由于操作人員不同、用力大小、均勻程度和施力方向(不是垂直施力)等原因而導(dǎo)致測試結(jié)果的偏差。

  4.試樣的厚度規(guī)定為FA不小于5mm,F(xiàn)D不小于3mm,測定點與試樣邊緣的距離應(yīng)不小于12mm,各測點之間的距離不小于6mm。試樣置于硬度計平臺上后,緩慢均勻地在規(guī)定重量的重錘作用下,使壓針在試樣上,從下壓板與試樣全部接觸15秒后立即讀數(shù),但如果要求瞬間讀數(shù),也可以在下壓板與試樣全部接觸后于1秒內(nèi)讀數(shù),該讀數(shù)即為該測點的硬度值。邵爾硬度計的測量范圍應(yīng)在20-90之間,當(dāng)用A型硬度計測量時,如果讀數(shù)大于90應(yīng)改用D型硬度計;同樣,當(dāng)用D型硬度計測量時,如果讀數(shù)小于20應(yīng)改用A型硬度計,以避免上下端值可能帶來的誤差。A型要求偏差在±3.9mN之內(nèi),D型要求偏差在±19.6mN之內(nèi)。

橡膠硬度估算方法

估算硬度=橡膠基礎(chǔ)硬度+填料(或軟化油)用量×硬度效應(yīng)值填料(或軟化劑)硬度效應(yīng)值如下:

膠種

基本硬度

煙片NR IR

43

標(biāo)準(zhǔn)NR、低溫SBR、CHR、順丁橡膠BR900

40

高溫SBR

37

充油(37.5份)SBR1712

26

IIR

35

充油(25份)SBR

31

NBR(中、中高丙烯)、CR、CSM

44

充油順丁膠BR9073(37.5份油/100份膠)

30

NBR(低丙烯

41

腈聚氯乙烯共混膠(NBR70/PVC 30

59

三元乙丙橡膠EPDM

56

三元乙丙橡膠EPM

42

丙烯腈含量40%以上的NBR

46

每增加1份填充劑或軟化增塑劑膠料的效應(yīng)值

填充劑或軟化增塑劑

硬度的效應(yīng)值

SAF(N110)、ISAF(N220)、HAF(N330)、FEF(N550)、GPF(N660)、EPC、MPC、槽法炭黑、噴霧炭黑

加0.5(即2份增加1硬度)

氣相法白炭黑、沉淀法白炭黑

加0.5(即2份增加1硬度)

SRF(N770)

加0.33(即3份增加1硬度)

含水二氧化硅類

加0.4(即2.5份增加1硬度)

熱裂法炭黑(N800、N900)或硬質(zhì)陶土

加0.25(即4份增加1硬度)

軟質(zhì)陶土

加(0.1~0.143)(即7~10份增加1硬度)

碳酸鈣

加0.143(即7份增加1硬度)

表面處理的碳酸鈣

加0.167(即6份增加1硬度)

固體軟化增塑劑、石油類樹脂、礦質(zhì)橡膠

減0.2(即5份降低1硬度)

酯類增塑劑

減0.67(即1.5份降低1硬度)

脂肪族油或環(huán)烷油

減0.5(即2份降低1硬度)

減0.588(即1.7份降低2硬度)







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