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塑料的拉伸性能

对塑料进行拉伸试验ASTM D638有助于确定基本的力学性能,包括拉伸应力,应变,拉伸模量,抗拉强度,屈服时抗拉强度和断裂时抗拉强度。ASTM D638标准与其同类标准并不相同18beplay下载 .这些标准在许多方面都有所不同,包括试件的形状和尺寸、测试结果的定义以及测试程序本身。虽然ASTM D638提供了一个实用的拉伸性能表征,但ISO 527标准的指导原则是跨实验室、公司和国界的高水平测试结果的可重复性。

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ASTM D638拉伸试验的目的和特征值

ASTM D638塑料拉伸性能的标准试验方法确定从零件上的指定区域加工成型材料或试样的基本机械性能。

典型特征值为:

  • 拉应力:与试样初始截面有关的力
  • 应变:压力表长度相对于初始压力表长度的变化
  • 拉伸模量:应力-应变图中曲线的梯度
  • 屈服点:在梯度为零的曲线图点上的应力和应变
  • 断裂点:试样断裂时刻的应力和应变
  • 泊松比:横向应变与轴向应变的负比值

老化测试

拉伸试验为说明聚合物在老化、热老化或介质老化或风化过程中力学特征值的变化提供了良好的依据。为此,拉伸测试的特征值是在新成型状态下以及在规定的老化或风化期后确定的。

ASTM D638试样类型和尺寸

根据ASTM D638用于测试的标本按类型分类:

  • ASTM D638型-首选的测试样本是I型哑铃,其厚度为3.2毫米(1/8英寸),压力表长度为50毫米(2英寸),仍然相对类似于普通组件材料的厚度,同时允许良好的应变测量精度水平。
  • ASTM D638 II型-前提是通过使用试验样品I型断裂不能在试样的窄平行部分产生,ASTM D638建议使用II型试验试样,其中窄平行部分的宽度显著减小。
  • ASTM D638型-如果通过机械加工可以获得材料厚度大于7mm的试样,则使用III型试样。在这里,增加窄平行截面的宽度,以及肩宽和总长度,使试件厚度保持小于宽度。对于板材厚度大于14mm的,通过机械加工调整厚度。
  • ASTM D638型IV型试样非常适合测试非常软的聚合物(如橡胶),并用于比较软和较硬的聚合物。
  • ASTM D638型-如果只有少量的材料可用,或者如果从一个组件加工试样不允许更大的试样,则使用V型试样,相对于I型,V型试样在每个维度上都是减小的。

ASTM D638中定义的调节和环境条件

  • 观察有关温度和湿度的确定的调节和环境条件对于测试结果的可比性是非常重要的。
  • 调节时间的规格通常可以在被测塑料的材料标准中找到。此外,在成型材料试验中使用的试样必须保存在密封箱内标准大气(标准温度和湿度条件)至少16个小时在测试之前。
  • 如果试验是在标准大气中进行的,这是指在标准大气中指定的确定的正常气候ASTM D618
    温带大气:23±2°C, 50±10% r.F。
    亚热带大气:27±2°C, 65±10% r.F。
  • 公差符合第2类。第1类的公差减半。
  • 室温通常指的是一个较宽的温度范围,在18°C到28°C之间。
  • 测试也可以在高温或低温下进行,但是,可能会指定不同的要求。

试验机精度要求符合ASTM D638

力和伸展是试验机测量的两个基本值。与可追溯至国家标准的测量仪器相比,在定期校准的框架内,有证据表明,这些测量值在规定的测量范围内达到了测试标准中规定的精度水平。

测力(ASTM E4


ASTM D638标准要求测量值的测量精度为±1%。这一要求是通过ASTM E4的校准来验证的,适用于称重元件的整个测量范围。因此,力测量系统的质量特别由测量范围的宽度来定义,在此范围内可以达到精度。ZwickRoell试验机可以达到ASTM E4中要求的测量精度,从其测量范围的1/1000开始。这意味着您可以用相同的测试安排来测量许多材料的模量值和拉伸应力,而无需重新配置安排。

应变测量(ASTM E83)


要测量的值包括十字头行程,或夹紧距离的变化和直接测量的试件伸长。

为了测量十字头行程,ASTM D638要求相对于各自的测量值的精度为±10%。十字头行程特别用于确定断裂时的名义应变,因此要测量的距离比较大。

拉伸模量是直接测定的伸长计.应变测定的允许误差规定为0.0002 [mm/mm]。这对应的应变误差为0.02%,或者在规长为50mm时,允许的位移误差为0.01 mm。

对于屈服点和约20%的小伸长的测量,ASTM D638根据校准标准ASTM E83,要求符合C类标准。对于延伸率高达10%,这意味着应变测定中设置的最大允许误差值为0.001 [mm/mm],对应于0.1%的延伸率。对于较高伸长率的测量,各自测量值的相对误差不得超过±1%。

对于拉伸率高于20%的测量,ASTM D638允许±20%的相对测量误差,这可以实现,即使相对简单伸长计

塑料的拉伸性能符合ASTM D638

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冷热温度条件下的拉伸试验符合ASTM D638或ISO 527-2

在温度箱中-80°C至+250°C对塑料进行测试

在新型ZwickRoell温度箱中对塑料进行拉伸试验。温度范围可以从-80°C到+250°C(-112°F到480°F)调节。完全集成的系统确保在拉伸测试过程中高效、可靠和易于操作。使用门中门的解决方案,在低温下测试时,氮的消耗和冰的形成显著减少,因此可以更经济有效地进行测试。

ASTM D638相关拉伸试验机和附件

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关于ASTM D638的常见问题

塑料拉伸试验最常用的ASTM标准是ASTM D638。本标准用于确定塑料材料的拉伸性能,用于控制、规范、定性表征和研究开发目的。它规定了试验设备、试样形状和尺寸以及应遵循的试验程序。使用ASTM D638确定的材料性能包括拉伸强度、试件伸长率、应变值、弹性模量以及在室温下确定泊松比的选项。

如需更多详细信息,请参阅完整标准:ASTM D638

塑料的抗拉强度基本上是通过测量导致塑料试样断裂或屈服所需的应力来确定的。因此,该标准对屈服点和抗断裂性进行了区分。塑料材料的这一决定性特征通常用于研究和开发以及质量控制。塑料的抗拉强度是用拉伸试验机来确定的,拉伸试验机将试样分开,直到断裂,同时测量和计算临界值。大多数情况下,这些测试是根据标准ASTM D638进行的,该标准规定了待测试样的形状和尺寸,提供了机器规格,并描述了测试程序。

ASTM D638标准描述了塑料的拉伸试验。它用于测量拉伸性能,包括拉伸模量、屈服应力、屈服应变、拉伸强度和断裂应变。这些性质对于塑料和塑料化合物的测定和比较以及质量保证都很重要。

对于脆性塑料和不表现出屈服点的塑料,断裂时的应变直接用机械或非接触式测量伸度计测量。在热塑性塑料确实存在屈服点的情况下,断裂时的名义应变是由试验机的拉力抓地力的行程测量的。

拉伸强度是试样在拉伸试验中所能达到的最高拉伸应力。这种抗拉强度可以发生在屈服点,在这种情况下,它被称为屈服点的抗拉强度。如果拉伸强度发生在试样破坏前不久,则称为断裂时的拉伸强度。

ASTM D882标准用于厚度达1毫米的塑料薄膜和薄板材料的拉伸试验。为此,有特殊的样品和测试方法,以解决测试薄膜的特殊要求。

长纤维增强塑料,如GRC或CRC,在拉伸试验中按照ASTM D3039进行测量。根据层压板或织物的方向和结构,这些材料可以具有非常不同的性能。因此,它们通常需要特殊的样品和测试方法。

ASTM E132标准规定了在环境温度下测量泊松比的合适测试方法。然而,在无增强塑料的情况下,泊松比的固定值通常可以用于计算目的,因为它在很大程度上是恒定的。

本标准是根据ASTM D618的方法a在条件状态下对试样的测量。的ASTM D638然而,本标准允许调节和测量要求的偏差,因此也可以根据本标准在低温或高温下进行测试。

ASTM D638标准涵盖了拉伸性能的测定,包括非增强和增强塑料的拉伸强度。抗拉强度测试的其他常用标准有Astm e8 / Astm e8m用于金属,ASTM D412用于橡胶和弹性体,ASTM D3039用于纤维增强复合材料。

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