Назначение метода определения твердости IRHD
Настоящий стандарт устанавливает метод определения твердости резины от 30 до 100 международных единиц IRHD. Метод основан на измерении разности между глубиной погружения индентора в образец под действием предварительной и общей нагрузок.
В зависимости от размеров образцов испытания проводят на твердомере или микротвердомере. Дополнительные сведения по применению метода приведены в справочном приложении стандарта.
Требования к образцам для твердомера и микротвердомера
Образцы для испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ 269-66. Верхняя и нижняя поверхности образцов должны быть плоскими и параллельными, а разность между максимальной и минимальной толщиной образца не должна превышать 0,2 мм.
| Параметр образца | Для твердомера | Для микротвердомера |
|---|---|---|
| Номинальная толщина | 8–10 мм | (2,0 ± 0,5) мм |
| Минимально допустимая толщина | 4 мм | 1 мм |
| Требования к поверхностям | Плоские и параллельные | |
| Допуск по разнотолщинности | Не более 0,2 мм | |
| Количество образцов | Испытания проводят на одном образце | |
Для получения требуемой толщины допускается наложение двух образцов, если они имеют плоские параллельные поверхности. При использовании образцов меньшей толщины фактическую толщину и предельное отклонение на нее указывают в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.
Состав измерительной системы и принцип работы прибора
Твердомер и микротвердомер должны включать следующие основные части:
- индентор в виде шара или стержня с полушаровой поверхностью на конце;
- устройство для приложения предварительной и общей нагрузок;
- устройство для измерения глубины погружения индентора со шкалой в единицах IRHD или в метрических единицах длины 0,01 мм;
- плоскую прижимную лапку с центральным отверстием для прохождения индентора;
- устройство вибрации узла установки индентора для устранения трения, если конструкцией прибора не предусмотрено иное решение.
Параметры твердомера
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диаметр шара или полусферы индентора | 2,50 ± 0,01 мм |
| Наружный диаметр прижимной лапки | 20 ± 1 мм |
| Внутренний диаметр прижимной лапки | 6 ± 1 мм |
| Предварительная нагрузка | 0,30 ± 0,02 Н |
| Основная нагрузка | 5,40 ± 0,01 Н |
| Общая нагрузка | 5,70 ± 0,03 Н |
| Нагрузка на прижимную лапку | 8,3 ± 1,5 Н |
Параметры микротвердомера
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диаметр шара или полусферы индентора | 0,395 ± 0,005 мм |
| Наружный диаметр прижимной лапки | 3,35 ± 0,15 мм |
| Внутренний диаметр прижимной лапки | 1,00 ± 0,15 мм |
| Предварительная нагрузка | 8,3 ± 0,5 мН |
| Основная нагрузка | 145 ± 0,5 мН |
| Общая нагрузка | 153,3 ± 1,0 мН |
| Нагрузка на прижимную лапку | 235 ± 30 мН |
Стандарт также предусматривает применение индикаторного толщиномера по ГОСТ 11358-89, секундомера с погрешностью не более 1 с и термометра по ГОСТ 28498-90 с диапазоном от 0 до 100 °C.
Подготовка образцов и условия кондиционирования
Испытания проводят не ранее чем через 16 ч и не позднее чем через 28 суток после вулканизации. Допускается проведение испытаний в другие сроки, если это указано в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.
Перед испытанием образцы кондиционируют при температуре (23 ± 2) °C не менее 3 ч. При этом образцы должны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей.
Испытания проводят при температуре кондиционирования.
Расстояние до края образца и выбор точки измерения
Образец помещают на плоский предметный стол прибора и включают вибратор, если он имеется. При выборе точки измерения необходимо соблюдать минимальное расстояние до края образца.
| Толщина испытуемого образца, мм | Минимальное расстояние от точки измерения до края, мм |
|---|---|
| 4 | 7,0 |
| 6 | 8,0 |
| 8 | 9,0 |
| 9 | 9,0 |
| 10 | 10,0 |
| 15 | 11,5 |
| 25 и более | 13,0 |
Для толщин, не приведенных в таблице, расстояние определяют интерполяцией. При испытании на микротвердомере расстояние от края образца до точки измерения должно быть не менее 2 мм.
Порядок определения твердости в единицах IRHD
- Прижимной лапкой прижимают образец к поверхности предметного стола.
- Опускают индентор до соприкосновения шара с образцом.
- Выдерживают образец под действием предварительной нагрузки в течение 5–8 с.
- Затем прикладывают основную нагрузку плавно, без удара.
- Через (30 ± 2) с после действия общей нагрузки фиксируют показание прибора.
Если шкала градуирована в IRHD
После действия предварительной нагрузки шкалу устанавливают на 100, затем сразу прикладывают основную нагрузку. Значение, полученное через 30 ± 2 с после действия общей нагрузки, принимают за результат измерения твердости в выбранной точке.
Если шкала градуирована в 0,01 мм
После действия предварительной нагрузки шкалу устанавливают на нуль, затем прикладывают основную нагрузку и проводят измерение по тому же временному режиму. Допускается также не устанавливать стрелку на нуль, а фиксировать показания до и после приложения общей нагрузки и вычислять разность.
Количество измерений и обработка результата
Проводят по одному измерению не менее чем в трех точках в разных местах одного образца. Если используется прибор с одновременным измерением твердости в трех точках, выполняют одно измерение.
Если шкала прибора градуирована в единицах IRHD, за величину твердости принимают показание по шкале прибора. Если шкала градуирована в 0,01 мм, глубину погружения переводят в международные единицы твердости по табличной зависимости, приведенной в стандарте.
Особенность для микротвердомера
При испытании на микротвердомере значение глубины погружения, полученное в 0,01 мм, предварительно умножают на коэффициент 6,00, а затем переводят в твердость IRHD по таблице стандарта.
За результат испытания принимают:
- среднее арифметическое всех измерений в единицах IRHD, округленное до целого числа;
- или медиану всех измерений, округленную до целого числа.
При арбитражных испытаниях используют среднее арифметическое. Если прибор автоматически измеряет твердость в трех точках и усредняет результат, за итог принимают показание прибора, округленное до целого числа.
Сопоставимость результатов и ограничения метода
Результаты испытаний считаются сравнимыми только для образцов:
- одинаковой толщины;
- изготовленных одним способом;
- содержащих одинаковое число слоев;
- испытанных на приборе одного типа — твердомере или микротвердомере.
В справочном приложении отдельно отмечено, что результаты определения твердости на образцах и на изделиях не сопоставимы. Твердомеры применяют для относительно толстых образцов, микротвердомеры — для более тонких.
Что должно быть в протоколе испытаний
Результаты оформляют протоколом, в котором указывают:
- дату испытания;
- условное обозначение резины;
- режим и дату вулканизации;
- вид испытуемой поверхности — формованная, шлифованная и т. д.;
- толщину образца и количество слоев;
- тип прибора — твердомер или микротвердомер;
- показания прибора для каждого измерения;
- обозначение настоящего стандарта.
Если вид поверхности, толщина образца и количество слоев уже указаны в нормативно-технической документации на резину и методы ее испытаний, эти сведения можно не повторять в протоколе.
Ссылочные нормативные документы
| Обозначение | Назначение |
|---|---|
| ГОСТ 20403-75 | Метод определения твердости резины в международных единицах IRHD |
| ГОСТ 269-66 | Требования к образцам для испытаний |
| ГОСТ 11358-89 | Индикаторный толщиномер с ценой деления 0,01 мм |
| ГОСТ 28498-90 | Жидкостный стеклянный термометр для контроля температуры |
Нормативный статус и соответствие международным требованиям
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1970-79 и соответствует ИСО 48-79. Он введен взамен ГОСТ 13331-67.
В тексте указано, что срок действия был продлен до 01.01.1996, поэтому документ относится к архивным стандартам и используется как справочный источник для ранее действовавших методик контроля твердости резины в единицах IRHD.