高分子材料振動沖擊測試性能檢測內容介紹
(一)簡支梁沖擊實驗
對硬質高分子材料施加一次沖擊負荷使試樣破壞,記錄下試樣破壞時或過程中單位試樣截面積所吸收的能量,即沖擊強度,來衡量材料沖擊韌性。簡支梁梁沖擊實驗(GB1093)是其中的一種。所有的沖擊實驗均應按GB 2918規(guī)定,在(23 ℃)、常濕下進行試樣環(huán)境調節(jié),調節(jié)時間不少于4h.
測試步驟
(1)分別測量無缺口試樣中部邊緣和試樣端部中心位置的寬度和厚度,并取其平均值為試樣的寬度和厚度。準確至0.02mm。
(2)根據(jù)試樣破壞時所需的能量選擇擺錘,使消耗的能量在擺錘總能量的10%~85%范圍內。若符合這一能量范圍不止一個擺錘時應該用最大能量的擺錘。
(3)調節(jié)能量度盤指針零點,使它在擺錘處于起始位置時與主動針接觸。進行空白實驗,保證總摩擦損失不超過規(guī)定值。
(4)抬起并鎖住擺錘,把試樣按規(guī)定放置在兩支撐塊上,試樣支撐面緊貼在支撐塊上,使沖擊刀刃對準試樣中心。
(5)平穩(wěn)釋放擺錘,從度盤上讀取試樣吸收的沖擊能量。
(6)試樣無破壞的沖擊值應不作取值,實驗記錄為不破壞或NB。試樣完全破壞或部分破壞可以取值。
(7)如果同種材料觀察到一種以上的破壞類型,須在報告中表明每種破壞類型的平均沖擊值和試樣破壞的百分數(shù)。不同破壞類型的結果不能進行比較。
(1)在實驗中有哪些因素會影響測定結果?
答:樣條的制備或切取過程的參數(shù),如切割的速率、刀具的銳角;測量過程旋轉軸心到擺錘打擊中心的距離與旋轉軸心至試樣中心距離之差的大小;擺錘瞎掰時刀刃通過兩支座間中央偏差的大??;刀刃打擊試樣平面時的接觸線與試樣長軸線的垂直度;試樣支座是否水平;機體的質量是否足夠;測試時瞬間的風速等。
(2)缺口試樣與無缺口試樣的沖擊實驗現(xiàn)象有何不同?哪些試樣應采用缺口試樣或有無缺口試樣都應測試?
答:無缺口試樣斷裂面在中間部位剪切應力最大在此斷裂,而缺口試樣則是在缺口應力集中且受剪切應力最大在此處斷裂,同種材料,幾何形狀相同的樣條無缺口試樣的沖擊強度比缺口試樣大,實驗中可以看到儀器讀數(shù)不同;試樣可用帶缺口的和無缺口的兩種。采用帶缺口試樣的目的是使缺口處試樣的截面積大為減小,受沖擊時,試樣斷裂一定發(fā)生在這一薄弱處,所有的沖擊能量都能在這局部的地方被吸收,從而提高試驗的準確性。
這種情況下,計算沖擊強度時,試樣的厚度d指的是缺口處試樣的剩余厚度。在使用過程,容易受到沖擊的材料,缺口試樣的沖擊強度比較重要,另外在受到沖擊過程容易產生大量銀紋的材料也要測缺口沖擊強度。
一、分析討論
材料的抗沖強度是一個工藝上很重要的指標,是材料在高速沖擊狀態(tài)下的韌性或對斷裂抵抗能力的量度。與材料的其他極限性能不向,它是指某一標準試樣在斷裂時單位面積上所需要的能量,而不是通常所指的“斷裂應力”。其值與高速拉伸應力—應變曲線下的面積成正比??箾_強度不是材料的基本參數(shù),而是一定幾何形狀的試樣在特定試驗條件下韌性的一個指標。沖擊韌性值是反映材料抵抗沖擊載荷的綜合性能指標,它隨著試樣的絕對尺寸﹑缺口形狀﹑試驗溫度等的變化而不同。缺口試樣的制取,影響到材料的應力集中情況,溫度上升,沖擊性能變好。
(二)懸臂梁梁沖擊實驗