拉伸、弯曲、冲击测试

创世界品牌　　　建百年金发-1-拉伸性能测试创世界品牌　　　建百年金发-2-1.1拉伸性能（TensileProperties）拉伸应力：=F/A伸长率：=L/L100%塑料材料的拉伸应力应变曲线拉伸应力应变的计算为了测定高聚物材料的基本物性，对材料施加应力后，测出变形量，求出应力，应力应变曲线是最普通的方法。将样条的两端用器具固定好，施加轴方向的拉伸荷重，直到遭破坏时的应力与扭曲的计算方法即为拉伸试验。一、认识-拉伸创世界品牌　　　建百年金发-3-一、认识-拉伸1.2拉伸样条宽度ISO/GB拉伸条模压拉伸条（大变形）ASTM拉伸条标距厚度50mm我司不用大变形时采用110mm4mm10mm12.7mm3.2mm50mm我司不用大变形时采用110mm实际尺寸实际尺寸20mm创世界品牌　　　建百年金发-4-二、理解-拉伸2..1定义：2.1.1拉伸强度：在拉伸试验中试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力。2.1.2拉伸断裂应力：在试验试样断裂时的拉伸应力。2.1.3拉伸屈服应力：在拉伸应力~应变屈服点处的应力。创世界品牌　　　建百年金发-5-二、理解-拉伸2.1.4拉伸应变：原始标距单位长度的增量，适用于屈服点以前的的应变，用百分数据表示(%)2.1.5屈服拉伸应变：在屈服应力时的拉伸应变，用百分数据表示(%)2.1.6断裂拉伸应变：试样在未出现屈服而断裂时相对应的拉伸应变，用百分数据表示(%)创世界品牌　　　建百年金发-6-二、理解-拉伸2.1.7拉伸强度拉伸应变：试样在未出现屈服或强度就在屈服点时，与拉伸强度相对应的位伸应变，用百分数据表示(%)2.1.8拉伸标称应变：两夹具之间距离单位原始长度的增量，适用有屈服后的应变，用百分数据表示(%)创世界品牌　　　建百年金发-7-二、理解-拉伸2.1.9断裂标称应变：试样在屈服后断裂时，与拉伸断裂应力相对应的拉伸标称应变，用百分数据表示(%)2.1.10拉伸强度标称应变：拉伸强度出现在屈服点后时，与拉伸强度相对应的拉伸标称应变，用百分数据表示(%)创世界品牌　　　建百年金发-8-二、理解-拉伸2.2.拉伸公式：2.2.1其中σ---拉伸强度（单位：MPA）P---最大负荷或屈服负荷（单位：N）b---试样宽度（单位：mm)d---试样厚度（单位：mm)2.2.2其中﹠---断裂伸长率（单位：%）G0---试样原始标距（单位：mm)G---试样断裂时标线间距离（单位mm)dbP%100&0GGG创世界品牌　　　建百年金发-9-符号名称尺寸公差符号名称尺寸公差L总长150-----W端部宽度20±0.2H夹具间距离115±5.0d厚度4.0----C中间平行部分距离60±0.5b中间平行部分宽度10±0.2C0标距（有效距离）50±0.5R半径60----二、理解-拉伸2.3.1GB（Ⅰ型）和ISO（Ⅰ型）标准样条：创世界品牌　　　建百年金发-10-二、理解-拉伸•2.3.2.DIN和ISO（Ⅱ型）标准样条：创世界品牌　　　建百年金发-11-2.4拉伸应力---应变曲线二、理解-拉伸创世界品牌　　　建百年金发-12-2.5拉伸的试验速度应从下列速度中选择其一，要求保证试样能在0.5—5.0min试验时间内断裂的最低速度。1.速度A：1mm/min±20%2.速度B：2mm/min±20%3.速度C：5mm/min±20%4.速度D：10mm/min±20%5.速度E：20mm/min±10%6.速度F：50mm/min±10%7.速度G：100mm/min±10%8.速度H：200mm/min±10%9.速度I：500mm/min±10%二、理解-拉伸创世界品牌　　　建百年金发-13-三、难点-拉伸3.1测试及注意的问题：3.1.1试样放置时，要使试样纵轴与上下夹具中心连线相重合，并且要松紧适宜，以防止试样滑拖或断在夹具内。3.1.2开户选择好标准及速度，一般用50mm/min，增强料.加玻纤可用10mm/min，PVC软胶体用100mm/min。3.1.3测量试样中间平行部分的宽度和厚度，精确到0.1mm.每个试样测量3点，取算术平均值。3.1.4当试样在夹具内出现滑移或在距夹具10mm以内断裂或由于有明显缺陷导致过早破坏时，得出的数据不应用来分析结果，应另取试样重新测试。3.1.5样条放置(见图如下)创世界品牌　　　建百年金发-14-二、理解-拉伸试样纵轴与上下夹具中心连线相重合创世界品牌　　　建百年金发-15-三、难点–拉伸3.2、压片拉伸测试•为了精确的测试出伸长率，我们应该用大变形传感器，样条的标距为20mm。样条的尺寸按卡尺量出的实际尺寸（4mm×2mm).•使用10KN拉伸机，-50mm/min（大变形）创世界品牌　　　建百年金发-16-三、难点–拉伸创世界品牌　　　建百年金发-17-三、难点–拉伸小样条选用长度：20/25MM大样条选用长度：50MM大变形条放置创世界品牌　　　建百年金发-18-二、理解-拉伸试样纵轴与上下夹具中心连线相重合创世界品牌　　　建百年金发-19-弯曲性能测试创世界品牌　　　建百年金发-20-一、认识-弯曲ISO/GB弯曲条ASTM弯曲条DIN弯曲条宽度厚度跨距10mm4mm64mm12.7mm3.2mm51.2mm10mm4mm40mm1.弯曲样条创世界品牌　　　建百年金发-21-二、理解–弯曲2.1、定义：2.1.1弯曲强度:试样在弯曲过程中承受的最大弯曲应力，（单位：MPa）2.1.2挠度：在弯曲的过程式中，试样跨度中心的顶面或底面偏离原始位置的距离。（单位：mm)创世界品牌　　　建百年金发-22-二、理解–弯曲2.1.3弯曲模量:应力差与对应应变差的比：（单位：MPa）2.1.4原理:把试样支撑成横梁,使其在跨度中心以恒定速度弯曲,直到试样断裂或变化到预定值，测量该过程中试样施加的力。2121fEffff创世界品牌　　　建百年金发-23-二、理解–弯曲2.2.1公式：其中：σf---弯曲应力（单位：MPA）F---施加的力（单位：N）L---跨度（单位：mm)b---试样的宽度（单位：mm)h---试样的厚度（单位：mm)2f23bhFL创世界品牌　　　建百年金发-24-二、理解–弯曲2.2.2公式：其中：Ef--弯曲模量（单位：MPA）--分别表示在ef2=0.0025、ef1=0.0005时的弯曲应力。--分别表示0.0025与0.0005的应变.2121fEffff1f2f1f2f创世界品牌　　　建百年金发-25-二、理解–弯曲2.3弯曲示意图创世界品牌　　　建百年金发-26-二、理解–弯曲2.4弯曲测试对支座与压头的要求：两个支座和中心压头的位置如上图所示，支座和压头的平行度应在±0.02mm以内。压头半径R1=5.0mm±0.1mm（我司现采用的半径）R2=2.0mm±0.2mm（试样厚度≤3mm)R3=5.0mm±0.2mm（试样厚度＞3mm)跨度L应为可调节。创世界品牌　　　建百年金发-27-2.5典型弯曲应力与应变曲线和规定挠度的曲线创世界品牌　　　建百年金发-28-二、理解–弯曲2.6弯曲测试及注意问题1、测量试样中间平行部分的宽度（精确到0.1mm）和厚度（0.01mm).每个试样测量2点，取算术平均值。剔除厚度超过平均允差的±5%的试样，并随机选取试样取代。2、开户选择相应的尺寸、速度我司(除有要求外）一般选用2mm/min。（PP料用拉伸条测试。）3、测试过程式中规定挠度为1.5倍的厚度.4、测试过程中，弯曲样条应在中间三分之一段之内断裂才有效。创世界品牌　　　建百年金发-29-二、理解–弯曲跨距：51.2MM多出两端距离约等试样平行松紧有度放于压头中间弯曲（ASTM）放置见图如下：创世界品牌　　　建百年金发-30-二、理解–弯曲跨距：64MMR5压头试样平行松紧有度放于压头中间弯曲（GB/ISO）放置见图如下：创世界品牌　　　建百年金发-31-三、难点–弯曲3.1.DIN标准弯曲强度：样条用普通的GB样条尺寸（10mm×4mm）测试速度：14mm/min跨距：40mm3.2.DIN弯曲模量：样条还是用普通的GB样条尺寸：（10mm×4mm）测试速度：2mm/min跨距：40mm创世界品牌　　　建百年金发-32-冲击性能测试创世界品牌　　　建百年金发-33-1.1冲击强度（ImpactStrength）Izod冲击试验仪Charpy冲击试验仪Izod冲击试验和Charpy冲击试验均属摆锤测定法，不同的是Izod冲击试验是将样条的一端垂直夹住，而Charpy冲击试验是将样条两端水平夹住，但基本原理二者相同。高分子材料在一般情况下，遇到冲击较易发生破裂。即同样大小的作用力，当缓慢地作用在高分子样条上时，不会产生破裂，但当突然快速作用时，样条就会破裂。冲击强度表现为样条或制件承受冲击的程度，通常泛指样条在产生破裂前所吸收的能量。冲击强度随样条形态、试验方法及试验条件表现出不同的价值，因此不能归为材料的基本性质。一、认识-冲击创世界品牌　　　建百年金发-34-1.2.冲击样条ISO/GB样条ASTM冲击条DIN冲击条宽度厚度摆锤高度432mm610mm我司为方便测试选用5903.2mm10mm4mm590mm8mm6mm4mm一、认识-冲击创世界品牌　　　建百年金发-35-二、理解–冲击2.1、定义：1.1悬臂梁缺口冲击强度：缺口试样在悬臂梁冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始横截面积之比（单位：kJ/m2)1.2完全破环CB：试样断开成两段或多段。1.3铰链破环HB:断裂的试样由没有刚性的很薄表皮连在一起的一种不完全破环.1.4部分破环PB:初铰链破环外的不完全破环.)1.5不破环NB:未发生破坏，只是弯曲变形，可能有应力发白的现象产生。创世界品牌　　　建百年金发-36-二、理解–冲击2.2.悬臂梁冲击原理：由已知能量的摆锤一次冲击支撑成垂直悬臂梁的试样，测量试样破坏时所吸收的能量。冲击线到试样夹具为固定距离，对于缺口试样，冲击线到缺口中心线为固定距离。创世界品牌　　　建百年金发-37-2.3简支梁冲击原理：用已知能量的摆锤打击支承成水平梁的试样，有摆锤一次冲击使试样破坏。冲击线位于两支座正中，若为缺口试样则冲击线应正对缺口，以冲击前、后摆锤的能量差，确定试样在破坏是所吸收的能量然后按试样原始面积计算其冲击强度。二、理解–冲击创世界品牌　　　建百年金发-38-二、理解–冲击•2.4.1公式（GB/ISO）：•2.4.2公式（ASTM）：其中：W---破坏试样所吸收并经过修正后的能量（单位:J)b---试样的宽度（单位：mm)h---试样的厚度（单位：mm)310bwaiu310hbWaiu创世界品牌　　　建百年金发-39-二、理解–冲击2.5悬臂梁摆锤冲击试验机的能量要求能量E(J)冲击速度(m/s)无试样时的最大摩擦损失(J)有试样经校正后的允许误差(J)1.03.5(±10%）0.020.012.753.5(±10%）0.030.015.53.5(±10%）0.030.0211.03.5(±10%）0.050.0522.03.5(±10%）0.100.10创世界品牌　　　建百年金发-40-•2.6简支梁摆锤冲击试验机的能量要求能量E(J)冲击速度(m/s)允许最大摩擦损失%校正后允许误差(J)0.52.9(±10%）40.011.02.9(±10%）20.012.02.9(±10%）10.014.02.9(±10%）0.50.027.53.8(±10%）0.50.05二、理解–冲击创世界品牌　　　建百年金发-41-二、理解–冲击2.6.1A型缺口的形状与尺寸（GB/ISO）4mm×8mm悬臂梁与简支梁冲击均可以用此样条测试创世界品牌　　　建百年金发-42-二、理解–冲击2.6.2目前我公司采用的是A型：创世界品牌　　　建百年金发-43-二、理解–冲击2.7冲击测试及注意问题：•1、测试前首先先要对仪器进行校准，调零，以便消除磨擦损