РЕЗИНА

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ
В МЕЖДУНАРОДНЫХ ЕДИНИЦАХ
(ОТ 30 ДО 100 IRHD)

ГОСТ 20403-75
(СТ СЭВ 1970-79)

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР
МОСКВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТСОЮЗА ССР

Срок действия с 01.01.81

до 01.01.96

Настоящий стандарт устанавливаетметод определения твердости резин от 30 до 100 международных единиц IRHD.

Сущность метода заключаетсяв измерении разности между глубиной погружения индентора в образец поддействием предварительной и общей нагрузок. В зависимости от размера образцовиспытания проводят на твердомере или микротвердомере. Дополнительные сведенияпо применению метода приведены в справочном приложении.

1а. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1a.1. Образцы для испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ 269-66 .

1а.2. Верхняя и нижняяповерхности образцов должны быть плоскимии параллельными друг другу.

Разность между максимальной иминимальной толщиной образца не должна превышать 0,2 мм.

1а.3. Толщина образцов дляиспытания на твердомере должна быть 8 - 10 мм. Допускается применять образцытолщиной не менее 4 мм, при этом толщину образцов и предельное отклонение натолщину образцов следует указывать в нормативно-технической документации наконкретную продукцию и методы ее испытания.

Для получения требуемойтолщины допускается наложение двух образцов, если они имеют плоскиепараллельные поверхности.

(Измененная редакция, Изм. №2).

1а.4. Толщина образцов дляиспытаний на микротвердомере должна быть (2,0 ± 0,5) мм.

Допускается применятьобразцы толщиной не менее 1 мм, при этом толщину образца и предельноеотклонение на толщину следует указывать в нормативно-технической документациина конкретную продукцию и методы ее испытаний.

1а.5. Испытания проводят наодном образце.

Разд. 1а. Введендополнительно, Изм. № 1.

1. АППАРАТУРА

1.1. Твердомер имикротвердомер должны иметь следующие основные части:

индентор в виде шара илистержня с полушаровой поверхностью на конце;

устройство для приложения киндентору предварительной и общей нагрузок. Общая нагрузка представляет собойсумму предварительной и основной нагрузок. Предварительная нагрузка определяетсясиловым воздействием на образец массы индентора, связанных с ним деталей иусилия, создаваемого индикатором;

устройство для измеренияглубины погружения индентора, шкала которого должна быть градуирована вмеждународных единицах твердости резины IRHD или в метрических единицахдлины (0,01 мм);

плоская лапка для прижимаобразца, перпендикулярная к оси индентора. Лапка должна иметь отверстие вцентре для прохождения индентора;

устройство, обеспечивающеевибрацию узла установки индентора и предназначенное для устранения трения.Устройство можно не применять в приборах, в которых трение устранено.

Параметры твердомераприведены в табл. 1.

Таблица 1

Параметры микротвердомера приведены в табл. 1а.

Таблица 1а

Примечание к табл. 1 и 1а.

Приборы,изготовленные до 01.12.92, могут иметь нагрузки, указанные в скобках.

(Измененная редакция, Изм. №1, 2).

1.2.Толщиномер индикаторный по ГОСТ 11358-89 с ценой деления 0,01 мм.

1.3. Секундомер механическийили другое средство измерения времени с погрешностью не более 1 с.

1.2 - 1.3. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).

1.4.Термометр жидкостный стеклянный ГОСТ 28498-90 с диапазоном температуры от 0 до 100 °С с допускаемой погрешностьюизмерения не более ±1 °С или термометры другого типа с соответствующимидиапазоном и погрешностью.

(Введен дополнительно, Изм. №2).

Разд. 2. (Исключен, Изм. № 1).

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Испытания проводят неранее, чем через 16 ч и не позднее, чем через 28 сут после вулканизации.

Допускается проводитьиспытания через другие промежутки времени, указанные в нормативно-техническойдокументации на конкретную продукцию.

3.2. Перед испытанием образцыкондиционируют при температуре (23 ± 2) °С не менее 3 ч, при этом образцыдолжны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей.

(Измененная редакция, Изм. №2).

3.3. Испытания проводят притемпературе кондиционирования.

3.4. Образец помещают наплоский предметный стол прибора и включают вибратор, если он имеется.

3.5. При испытании натвердомере расстояние от края образца до точки измерения должно соответствоватьприведенному в табл. 3.

Для образцов, толщинакоторых не приведена в табл. 3, расстояние от точки измерения до края образцаопределяют интерполяцией.

При испытании намикротвердомере расстояние от края образца до точки измерения должно быть неменее 2 мм.

Таблица 3*

мм

* Табл. 2исключена.

3.6. Прижимнойлапкой прижимают образец к поверхности предметного стола, опускают индентор досоприкосновения шара с образцом и выдерживают в течение 5 - 8 с под действиемпредварительной нагрузки.

3.6.1.Если шкала глубины погружения индентора градуирована в единицах IRHD, то по истечении указанного периода действия предварительной нагрузкишкалу устанавливают на 100 и сразу прикладывают основную нагрузку плавно безудара. Через (30 ± 2) с после действия общей нагрузки отмечают показание пошкале, которое является результатом измерения твердости в выбранной точкеобразца.

3.6.2.Если шкала устройства для измерения глубины погружения индентора градуирована вметрических единицах длины, то по истечении указанного в п. 3.6 периода действияпредварительной нагрузки, шкалу устанавливают на нуль и сразу прикладываютосновную нагрузку, проводя далее измерение по п. 3.6.1.

Допускается после действияпредварительной нагрузки не устанавливать стрелку на нуль, а отмечать показаниепо шкале и вычесть его из значения, отмеченного по шкале после действия общейнагрузки.

3.7. Проводят по одномуизмерению не менее, чем в трех точках, в разных местах образца. При примененииприбора с одновременнымизмерением твердости в трех точках проводят одно измерение.

Разд. 3. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Если шкала градуированав единицах IRHD, за величину твердости принимают показание по шкалеприбора.

4.2. Если шкала градуированав 0,01 мм, то глубину погружения индикатора, установленную по п. 3.6.2,при испытании на твердомере переводят в твердость IRHD по табл. 4, а прииспытании на микротвердомере - умножают на коэффициент 6,00 и полученноезначение переводят в твердость IRHD по табл. 4.

Таблица 4

Перевод значений в международные единицы твердости

4.3. За результат испытания принимают среднее арифметическое или медианувсех измерений в единицах IRHD, округленные до целого числа.При проведении арбитражных испытаний за результат принимают среднееарифметическое значение всех измерений в единицах IRHD, округленное до целогочисла. Пример определения медианы приведен в приложении.

(Измененная редакция, Изм. №2).

4.4. При применении прибора содновременным измерением твердости в трех точках и автоматическим усреднениемрезультатов за величину твердости образца принимают показание прибора вмеждународных единицах твердости, округленное до целого числа.

Если шкала устройства дляизмерения глубины погружения инденторов градуирована в 0,01 мм, то глубинупогружения, которую показывает устройство, переводят в твердость по табл. 4 иокругляют до целого числа.

4.5. Результаты испытанийсравнимы для образцов одинаковой толщины, изготовленных одним способом,содержащих одинаковое число слоев и испытанных на приборе одного типа -твердомере или микротвердомере.

4.6. Результаты испытанийоформляют протоколом, в котором должны быть указаны:

дата испытания;

условное обозначение резины;

режим и дата вулканизации;

вид испытуемой поверхности(формованная, шлифованная и т.д.);

толщина образца и количествослоев, из которых он состоит;

тип прибора (твердомер илимикротвердомер);

показания прибора длякаждого измерения;

обозначение настоящегостандарта.

Вид испытуемой поверхности,толщину образца, количество слоев, из которых он состоит, в протокол невключают, если они приведены в нормативно-технической документации на резины иметоды их испытаний.

Разд. 4. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

Дополнительные сведения по применению метода

1. Метод определениятвердости предусматривает применение твердомера для испытания относительнотолстых образцов и микротвердомера для испытания более тонких образцов.

Твердомеры и микротвердомерымогут быть использованы также для испытания изделий по методике, утвержденной вустановленном порядке, применительно к конкретному виду изделия.

Результаты определениятвердости на образцах и изделиях не сопоставимы.

Параметры микротвердомерауменьшены по сравнению с параметрами твердомера таким образом, что прииспытании образцов толщиной 8 - 10 мм на твердомере и образцов толщиной 2 мм намикротвердомере получаются приблизительно одинаковые результаты. Шкалатвердости выбрана так, что нуль соответствует твердости материала с модулемупругости, равным нулю, а 100 - твердости материала с модулем упругости, равнымбесконечности. Кроме того, в пределах большей части диапазона твердости выполняются следующиеусловия:

для резин средней твердостиодна международная единица твердости соответствует приблизительно одинаковой впропорциональном отношении разнице в модуле упругости;

для высокоэластичных резин значениятвердости в международных единицах и по Шору А близки между собой.

Зависимость глубиныпроникновения индентора от твердости IRHD основана на:

зависимости между глубинойпроникновения индентора в резину и модулем упругости, вычисляемой по формуле

F/M = 0,0038·r^0,65·h^1,35,

где F - сила, Н;

М - модуль Юнга, МН/м²;

r - радиус шара, мм;

h - глубина проникновенияиндентора, 0,01 мм.

Эта формула приблизительна ихорошо выполняется для высокоэластичных изотропных материалов, например, хорошосвулканизованных резин на основе натурального каучука;

применении вероятностнойкривой (интегрированная зависимость нормального распределения ошибок),связывающей lg М и твердость в единицах IRHD (чертеж). В точке перегиба lg М = 0,364, а максимальныйнаклон равен 57 единиц IRHD на единицу увеличения lg М.

Зависимость твердости резины от модуля упругости

2. Медиана - число спорядковым номером (n+1)/2 для нечетногоколичества чисел, расположенных в порядке возрастания; среднее арифметическоечисел с порядковыми номерами (n/2 + 1) и n/2для четного количества чисел, расположенных в порядке возрастания.

Пример. Для нечетногоколичества чисел 71, 72, 69, расположенных в порядке возрастания 69, 71, 72,где n = 3, медианой является число с порядковым номером 2 ((3+1)/2 = 2),т.е. 71.

Для четного количества чисел71, 72, 68, 69, расположенных в порядке возрастания 68, 69, 71, 72, где n =4, медианой является среднее арифметическое чисел с порядковыми номерами (4/2 +1 = 3) и 2 (4/2 = 2), т.е. 69 и 71. Медиана равна их среднему арифметическому,т.е. 70.

(Измененная редакция, Изм. №2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.  РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической инефтеперерабатывающей промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Ю.Л. Морозов, д-р техн. наук; Е.Е.Ковалева; М.Е. Вараксин, канд. техн. наук; А.М. Кучерский, канд.техн. наук; Т.Н. Васильева; Л.К. Любавская; Т.П. Федулова; Б.М. Чаусова

2.  УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственногокомитета СССР по стандартам от 06.01.75 № 11

3.  Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1970-79

4.  Стандарт соответствует ИСО 48-79

5.  ВЗАМЕН ГОСТ 13331-67

6.  ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

7.  Срок действия продлен до 01.01.96Постановлением Госстандарта СССР от 28.06.90 № 1994

8.  ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1991 г.) сИзменениями № 1, 2, утвержденными в июне 1981 г., июне 1990 г. - ИУС8-81,10-90)

СОДЕРЖАНИЕ