GB T 528-1998 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定.pdf

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1、GB!T 528-1998 前- Z n 本标准等效采用国际标准ISO37 994(硫化橡胶或热塑性橡胶一拉伸应力应变性能的测定。与GB!T528-92比较，本标准对破铃状试样的编号进行了调整5环状武佯增加了B型.对试样尺寸公差做了新的规定;取消了仲裁试验对试样数量的要求d与ISO37，1994比较，本标准多一项扯断永久变形试验项目。本标准自实施之日起，代替GB!T528-92。本标准的附录A和附录B是标准的附录。本标准由中华人民共和国化学工业部提出。本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会橡胶通用物理试验方法分技术委员会归口，本标准起草单位:化学t业部沈阳橡胶研究设计院。本标准主要起草人z

2、刘鹏起.本标准于1965年1月首次发布，1976年10月第一次修订，1982年3月第二次修订，1992年12月第三次修订。本标准委托化学工业部北京橡胶工业研究设计院负责解释。 GB/T 528-1998 ISO前言ISO(国际标准化组织是各国家标准团体(lSO成员团体)的世界性联合机构。制定国际标准的工作通常由ISO各技术委员会进行。凡对已建立技术委员会的项目感兴趣的成员团体均有权参加该委员会。与ISO有联系的政府和非政府的国际组织，也可参加此项工作。在电工技术标准化的所有方面，ISO与国际电工技术委员会(lECl紧密合作.各技术委员会采纳的国际标准草案在由ISO理事会批准为国际标准之前，要发

3、给各成员团体进行投票。根据ISO程序，要求至少有75%投票的成员团体投赞成果，方可作为国际标准发布。国际标准ISO37由ISO/TC45橡胶与橡胶制品技术委员会、SC2物理和降解试验分委员会制定.该第三版废除并代替第二版OSO37:1977)。该修订本的主要改变如下:a)规定了四种哑铃状试样。1型和2型与第二版规定的相同。第二版的小型哑铃状试样，即3到改为4型，同时增加一种中间规格的哑铃状试样为新的3型;b)增加寻|用标准ISO5893，代替对拉伸试验机的详细说明Fc)试验结果的计算规定得更清楚，d)精加了屈服点的测定方法，e)增加了有关橡胶的拉伸性能的定义。附录A为本国际标准的构成部分。30

4、 中华人民共和国国家标准硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定GB!T 528-1998 eqv ISO 37 ,1994 代替GB/T528-92 Rubber ,vulcanized or thermoplastic Determination of tensile stress-strain properties 1 范围本标准规定了硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定方法。测定项目包括:a)拉伸强度;b)断裂拉申强度;c)扯断伸长率;d)定伸应力se)定应力伸长率gf)屈服点拉伸应力gu屈服点伸长率sh)扯断永久变形1102 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而

5、构成为本标准的条文，本标准出版时，所示版本均为高效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 2941-91 橡胶试样环境调节和试验的标准温度、湿度及时间(eqvISO 47 1, 1983、ISO1826 , 1981) GB!T 5723-93 硫化橡胶或热塑性橡胶试验用试样和制品尺寸的测定(eqvISO 4648 ,1 99 1) GB!T 9865.1-1996 硫化橡胶或热塑性橡胶样品和试样的制备第部分2物理试验(idtISO 4661-1 ,1 993) GB!T 9868-88 橡胶获得高于或低于常温试验温度通则(idtISO 3383 ,1

6、985) HG 2369-92 橡胶塑料拉力试验机技术条件3定义本标准采用下列定义。3. 1 拉f申应力Stensile时ress试样在拉伸时产生的应力，其值为所施加的力与试样的原始截丽积之比。3. 2 伸长率Eelongation percent 由于拉伸应力而引起试样形变，其值称为伸长率，用伸民增量与原长之比的百分数表示。准批a4 nHu-4hr o-目-mw项-9;-1 到一局is m-监27-z 明3-争在明m-E阳门一-M国1999- 06-01实施31 GB/T 528-1998 3. 3 拉伸强度TStensile strength 试样拉伸至断裂过程的最大拉伸应力(见图1)。3

7、. 4 断裂拉伸强度TSbtensile strength at break 拉伸试样在断裂时刻所记录的拉伸应力(见图1)。注g如果在屈服点S，以后.试样继续伸长并伴随着应力下降，这时TS和TS的值平相同TSb值小于TS(见回lC)。3. 5 扯断伸长率Ebelongation at break 试样在拉断时的伸长率(见图1)。3. 6 定应力伸长率E.elongation at a given stress 试样在给定拉伸应力下的伸长率。S a) S Y S, b) E, S Y S, ./-、Ey EI、TSTS、E E TS=TS E. E TS TS. E E 伸长率;Sy 屈服应力;

8、Eb 扯断伸长率，TS 拉伸强度sE，一屈服点伸长率ITSb 断裂拉伸强度，S应力，y一屈服点图l拉申术语的图示32 GB/T 528-1998 3. 7 定伸应力Setensile stress at a given elongation 拉伸试样肘，其标距达到规定伸长时的拉伸应力。3. 8 屈服点拉伸应力5ytensile stress at yield 应力应变曲线上出现应变进一步增加而应力不增加的第一-个点对应的应力即为屈服点拉伸应力。该点可以是拐点，也可以是极大值点(见图1b和图1c)。3. 9 屈服点伸长率Eyelongation 8t yield 应力-应变曲线上出现应变进一步增

9、加而应力不增加的第一个点对应的拉伸应变。3. 10 哑铃状试样试验长度test length 01 a dumbbell 哑铃状试样的狭窄部分长度范围内，通常用于测量伸长率的两标线间的初始距离。4 原理在恒速移动的拉力试验机上，将哑铃状或环状标准试样进行拉伸。按要求在不中断拉伸试样的过程中或在其断裂时记录所用的拉力以及伸长率。5 总则哑铃状试样和环状试样对其各自的拉伸性能未必能给出相同的结果。这主要是因为，在拉伸环状试样时，应力在横断面上的分布是不均匀的。第二个原因是存在压延效应，它可使得哑铃状试样因K度方向与压延方向平行或垂直而得出不同的结果。环状试样或哑铃状试样的选取，可按下列原则进行a)

10、拉伸强度测定拉伸强度最好选用哑铃状试样。环状试样得出的拉伸强度值比哑铃状试样低，有时低得很多。的扯断伸长率如果环状试样的伸长率用初始内圆周长的百分比计算，并且哑铃状试样按长度方向垂直于压延方向裁切(若压延效应显著的话).则环状试样可得出与哑铃状试样非常接近的结果。如果需要研究压延效应，则应选用哑铃状试样。c)定应力伸长率和定伸应力最好选用1型和2型哑铃状试样，制定规范时，只要有可能亦应选用。在环状试样的伸长率以初始平均周长的百分比计算，并且在压延效应显著时，取平行于压延方向和垂直于压延方向裁切的哑铃状试样的平均值的情况下，环状试样和哑铃状试样能够得出非常接近的结果。对于自动控制试验，最好选用环

11、状试样，因为这种试样方便操作，对于定形变的应力测定，亦是如此。d)对于拉伸强度和扯断伸长率，用小试样试验其试验结果，通常比用大试样稍高些。本标准规定了六种类型的试样，即哑铃状试样l型、2型、3型和4型，以及环状试样A型(标准型)和B型(小型)。对于一种给定材料，所得试验结果可能根据所用的试样类型而有所不同。因此，对不同的材料，除非所用试样的类型相同，否则得出的结果没有可比性。试样制备需要打磨或厚度调整时.对结果可能有影响。仅当在制备大试样材料不够时，才使用3型和4型哑铃状试样及B型环状试祥。这些试样特别适用于产品试验及用于某些产品标准的试验，例如.3型哑铃状试样已被用于管道密封圈和电缆的试验。

12、6试样6. 1 哑铃状试样哑铃状试样的形状如图2所示。:) GB/T 528-1998 试验*Il图2哑铃状试样的形状试样狭窄部分的标准厚度.1型、2型、3型为2.0mm土0.2mm.4型为1.0 mm士0.1mm 试样试验长度应符合表1规定。哑铃状试样的其他尺寸应由相应的裁刀见表2)给出。表l哑铃状试样的试验K度mm 试样类型1型2型3型4型试验*度25.0土O.5 20.0土0.510.0土。.510.0土O.5 对于非标准试样，即取自成品的试样，其狭窄部分的最大厚度.1型试样为3.0mm.2型和3型试样为2.5mm.4型试样为2.0mm。6.2 环状试样A型标准环状试样的内径应为44.6

13、mm土0.2mm.轴向厚度中位数与径向宽度中位数均为4.0 mm土0.2mm。环上任何点处的径向宽度与中位数的偏差不得超过Q.2mm，环上任何点处轴向厚度与中位数的偏差不得超过2%。B型标准环状试样的内径应为8.0mm士0.1mm。轴向厚度中位数和径向宽度中位数均为1.0mm土0.1mmo环上任何点处的径向宽度与中位数的偏差不应超过0.1mm。环上任何点处轴向厚度与中位数的偏差不得超过2%口。着两组环状试样进行对比试验，贝tl每一组厚度的中位数不应超出两组厚度总的中位数的7.5%。7试验仪器7. 1 裁刀和裁片机试验用的所有裁刀和裁片机应符合GB/T9865. 1的规定。制备哑铃状试样用的裁刀

14、尺寸、规格.应符合表2和图3的要求，裁刀狭小平行部分任一点宽度偏差不应超过0.05mm. 表2哑铃状试样的裁刀尺寸mm 尺寸1型2型3型4型A单长度(最短)115 75 50 35 B端部宽度25.0士1.0泣.5土1.08.5士。56.0士。自5C狭小平行部分长度33.0士2.025.0土1.016.0士1.012.0士O.5 D狭小平行部分宽度6.o+ti 4.0:1: 0.1 4.0土O.1 2. 0士O.1 Z外过渡边半径14.0:1: 1. 0 8.0土0.57.5土0.53.0:1: Q. 1 F内过渡边半径25. 0士2.0!2. 5:1: 1. 0 10.0:1: 0.5 3.

15、 0土。.1 注为确保试样端部与夹持器接触，有助于避免肩部断裂.可使且长度稍大些定规此无4 9 9 7 明3说沁用EE4 开13GB/T 528-1998 凹的A1 A-A L一A 与机器装配的挥志C k I 对:。4飞Q / 丰三 1 飞机A 注1 A到F各尺才见表2，2 B型环状试样切取方法见附最A。图3哑铃状试样用裁刀7.2 测厚计测量哑铃状试样厚度和测量环状试样轴向厚度所用的测厚计应符合GB/T5723-93方法A中的规定。测量环状试样的径向宽度的测厚计，除压足和基板应与环状试样曲丽的曲率相吻合外，其他如前所述。7.3 锥形测径计经校准的锥形测径计或其他适用的仪器可用于测量环状试样的内

16、径队应采用误差不超过0.01mm 的仪器来测量直径。支撑被测量环的工具应能避免使所测量的尺寸发生任何明显变化。7.4 拉力试验机7. 4. 1 拉力试验机应符合HG23的规定，其测力精度应为B级。7.4.2 对于非标准温度下的试验，拉力试验机应配备有一个合适的恒温箱。高于或低于正常温度的试验.应符合GB/T9868的要求.B 试样的数量试验的试样应不少于三个。9试样的制备9. 1 哑铃状试样试样应按GB/T9865.1规定的方法进行制备。在可能的情况下，哑铃状试样应沿着材料的压延方向裁切。在研究压延效应时，还应裁切垂直于压延方向的试样。9.2 环状试样应按GB/T9865.1规定的相应方法进行

17、裁切或模压制备。35 GB/T 528-1998 10 样品和试样的调节10. 1 硫化和试验之间的时间间隔硫化和试验之间的时间间隔应符合GB2941的规定。对所有试验，硫化和试验之间的最短时间闯隔应为16人对非制品试验.从制造j试验之间的时间间隔最长为4星期，对于对比试验，应尽可能在相同的时间间隔内进行。对制品试验，只要有可能，硫化和试验之间的时间间隔应不越过三个月。在其他情况下，从用户收到产品之日起.应在两个月内进行试验。10.2 样品和试样的防护在硫化到试验的时间间隔内，样品和试样应尽量防护好，使其不受有可能导致其损坏的外来影响，例如应避光、隔热。10. 3 样品的调节在裁取试样前.来源

18、于胶乳以外的所有样品.都应按GB2941的规定，在标准温度下(不控制湿度)调节至少3h。在裁取试样前，对所有乳胶制备的样品，应在标准温度下(控制湿度)调节至少96h。10.4 试样的调节试样应按GB2941的规定进行调节。如果试样需要进行打磨，则打磨和试验之间的时间间隔应不少于16h，也不应多于72h. 对于在标准温度下的试验，如果从经调节的试验样品上裁取试样，则试样可直接进行试验。对于需要进一步制备的试样，应使其在标准温度下至少调节3h. 对于非标准温度下的试验，试样应按GB/T9868的规定(见6.4. 2)在该试验温度下调节足够长的时间，以保证试样达到平衡。11 哑铃状试样的标记如果使用

19、元接触变形测量装置，则应用适当的打标器，按表1的要求，在试样的狭小平行部分，打上两条平行的标线。每条标线(如图2所示)应与试样中心等距且与试样长轴方向垂直。试样在进行标记时，不应发生变形。12 试样的测量12. 1 哑铃状试样用测厚计在试样的中部和试验长度的两端测量其厚度。取三个测量值的中位数计算横截面的面积。在任何一个哑铃状试样中，狭小平行部分的三个厚度值均不应超过中位数的2%。若两组试样进行对比，每组厚度中位数不应超出两组的厚度中位数的7.5%。取裁刃狭小平行部分刀刃间距离作为试样的宽度，并按GB/T9865.1的规定进行测量，精确到0.05mm。12.2 环状试样沿环状试样大致六等分处，

20、分别测量径向宽度和轴向厚度。取六次测量的中位数，用于计算试样横截面面积。内径可用一适用的锥形测径计进行测量，精确至0.1mm.内圆周长锻式(1)进行计算L; =D 1 ( 式中:L一一环状试样内圆周长，mm;D环状试样的内径，mmo平均圆周长按式(引进行计算236 GB/T 528一1998Lrn二D十日) . ( 2 ) 式中:Lm 环状试样平均圆周长，mrn; D一一环状试样的内径，nlm;W, 环状试样的径向宽度，mme13 试验步骤13. 1 哑铃状试样将试样匀称地置于上、下夹持器上，使拉力均匀分布到横截面上。根据试验需要，可安装个变形测定装置，开动试验机，在整个试验过程中，连续监测试

21、验长度和力的变化，按试验项目的要求进行记录和汁算并精确到士2%。对于1型和2型试样，夹持器移动速度应为500mm/min土50mm/min;对于3型和4型试样，速度应为200mm/min士20mm/min。如果试样在狭小平行部分之外发生断裂，则该试验结果应予以舍弃，并应另取一试样重复试验。J扯断永久变形的测量与计算见附录B(标准的附录)。13. 2 环状试样将试样以最小的张力置于两个滑轮上。开动试验机，在整个试验过程中，连续监测两滑轮之间距离和力值的变化。按试验项目的要求进行记录和计算，精确到土2%。对于A型试样，可动滑轮的移动速度应为500mm/min士50mm/mnj对于B型试样，速度应为

22、100 mm/min土10mm/mino 14 试验温度试验通常应在GB2941中规定的标准温度下进行。当需要采用其他温度时，应从GB2941规定的温度中选择。在进行对比试验时，应采用相同的温度。15 试验结果的计算15. 1 哑铃状试样15. 1. 1 拉伸强度按式(3)计算.人而一一QU T . ( 3 ) 式中T5一-拉申强度，MPa;Frn一一记录的最大力，N;W -裁刀狭小平行部分宽度，mm;t一-试验长度部分的厚度，mmo15. 1.2 断裂拉伸强度按式(4)计算:75，=旦。Wt( 4 ) 式中，T5b 断裂拉伸强度.MP的Fb-试祥断裂时，记录的力，N，W 一裁刀狭小平行部分宽

23、度，mm;t一一试验长度部分的厚度，mmo采用说明1J I50 37，1994规定，在试验长度之外盎生断裂，则该试样作废并另取试样重复试验.37 GB/T 528-1998 15.1.3 扯断伸长率按式(5)计算z) o ，一l一一-02L FA-( nv nu -一b E ( 5 ) 式中，Eb 扯断伸长率，%sLb 试样断裂时的标距，mm;Lo一一试样的初始标距，mmo15. 1. 4 定伸应力按式(6)计算:S Fe 一- - Wt ( 6 ) 式中:Se定伸应力，MPa;F.-给定应变下记录的力，N，W一一裁刀狭小平行部分宽度，mm;t一一试验长度部分的厚度，mmo15. 1. 5 定

24、应力伸长率按式(7)计算z) o L一一一。三lureA ( nv nu -E S E . ( 7 ) 式中:E. 定应力伸长率.%; L，一一达到给定应力时的标距，mm3L。一初始试验长度，mmo15. 1. 6 屈服点拉伸应力按式(8)计算gS Fy 一, Wt . ( 8 ) 式中，5，一一屈服点拉伸应力，MPa，F，一一屈服点时记录下的力，N，W 裁刀狭小平行部分宽度，mm;t 试验长度部分的厚度，mm15. 1. 7 屈服点伸长率按式(9)计算:. ( 9 ) 式中，E, 屈服点伸长率，%; L, 达到屈服点时的标距，mm;Lo 初始试验长度，mm15.2 环状试样15. 2. 1

25、拉伸强度按式(10)计算 TS =牛二L2Wt . ( 10 ) 式中zTS一一拉伸强度，MPa;Fm一一记录的最大力，N;W 试样的径向宽度.mm，t一一试样的轴向厚度，mmo15. 2. 2 断裂拉伸强度按式(1)计算.Tfb=EL 2Wt . ( 11 ) 式中TSb断裂拉伸强度，MPa;38 GB!T 528-1998 Fb一-试样断裂时，记录的力，N;W 试样的径向宽度lmm;Z一-试样的轴向厚度，mm。15. 2.3 扯断伸长率按式(2)计算=E、lOO(d十2Lb- C,) -。C，式中zA一一扯断伸长率，%; d一一滑轮的直径，mm;Lb一一试样断裂时，两滑轮的中心距，mm;C

26、，一一试样的初始内周长，mm。15.2.4 定伸应力按式(3)计算=.式中，5，-定伸应力，MPa;Fe-给定伸长时，记录的力，N;w一一试样的径向宽度，mm;t一一试样的轴向厚度，mm。Se Fe _. 2日1t给定伸长率对应的滑轮中心眨按式(14)计算.c.E. C.一dLe =L十-，一-一200 2 式中，L，-给定伸长率对应的滑轮中心距，mm;Cm一一试样的初始平均圆周长，mm;E，-给定伸长率，%; C，一一试样的初始内周长，皿m;d一一滑轮的直径，mm15.2. 5 定应力伸长率按式(15)计算zE, = 100(d十21-，- C;) -Crn 式中，E.-自定应力伸长率，%;

27、 d一一滑轮的直径，mm;L , 给定应力时两滑轮中心距，n1ffi;C，-试样的初始内周长.mm;Cm一一试样的初始平均圆周长，mm。定应力对应的力值按式(6)计算:式中zFe-定应力对应的力值，NI 5，一一所需定应力值，MPa;w一一试样径向宽度，mm;t-. 试样轴向厚度，mm。15. 2. 6 屈服点拉伸应力按式(17)计算式中z5y一一屈服点拉伸应力，MPa;F，一一屈服点时记录的力，Nj F, = 25,Wt SF . , ,- 2Wt ( 12 ) ( 13 ) ( 14 ) ( 15 ) . ( 16 ) . ( 17 ) 39 W一一试样的径向宽度，mrn; Z一一试样的轴

28、向厚度.mm。GB/T 528-1998 15.2.7 屈服点伸长率按式(8)计算:式中E，一-屈服点伸长率%; d一一滑轮的直径，mm;E. = IOO(d+、21-.- C) =二一-一FY Cm L，一屈服点时两滑轮中心距tmm;c. 试样的初始内周长，mm;Cm试样的初始平均圆周长，mmo16 试验结果的亵示. ( 18 ) 如果在同一试样上测定几种拉伸应力应变性能，则每种拉伸应力应变性能的试验数据可视为独立得到的，并按此分别予以计算。在所有情况下，应报告每一位能的中位数。17 试验报告试验报告应包括下列内容:a)本国家标准编号，b)试验样品的说明;c)试样的说明在d)试验结果-e)试

29、样的厚度及试样数目3f)与哑铃状试样有关的压延方向su样品制备的说明，例如打磨:h)非标准温度时的试验温度;。试验日期;j)其他必要的说明。10 GB/T 528-1998 附录(标准的附录)B型环状试样的制备A 环状试样可用一旋转切片机切取。该机转数为400r/min，并配备一个夹持刀片的专用夹具(见图Al)。刀片应用肥皂液润滑并应经常检查是否锋利、损坏等。在用图A2所示的工具切取时，样品应被夹紧。h w h N 23 8 剧15.7 。的呼H14. 2 。向NHnnm 电俨p、u Ill-十二l5. 1 9.2 、e哩刀片夹待辑1. SX45 3. 5 3. 5 4. 2 何叫e的呼hh 叫h N A 11. 5 1 L :; 二23 11 可拆装刀片和专用夹持工具图AlGB/T 528-1998 操作者手指保护装置。卢同裁取的肢片电80+12 。的。图A2夹持胶片的工具附豪B(标准的附录)扯断永久变形的测量与计算测扯断永久变形时，应将断裂后的试样放置3min，再把断裂的两部分吻合在一起，用精度为0.05 mm的量具测量吻合后的两条平行标线间的距离并按式(Bl)计算扯断永久变形值。)-o-, FA-o rH-L ( AU nu -飞，c ) I B ( 式中:Sb一扯断永久变形，%; L军一一试样断裂后，放置3min对起来的标距，mm;L , 初始试验长度，mmg12