ГОСТ 7912-74 Резина. Метод определения температурного предела хрупкости

Испытание резины на хрупкость при низких температурах

Настоящий стандарт распространяется на резину и устанавливает метод испытания на хрупкость при изгибе. Сущность метода заключается в определении температурного предела хрупкости — самой низкой температуры, при которой резина в условиях испытания не разрушается.

Стандарт отдельно указывает, что температурный предел хрупкости может не совпадать с предельной температурой работоспособности готовых резиновых изделий при низких температурах. Поэтому результат используют как лабораторный показатель материала, а не как прямую замену эксплуатационным требованиям.

Какие образцы используют для определения предела хрупкости

Для испытания применяют образцы, вырубленные из пластин или, при необходимости, изготовленные из готовых изделий.

Стандартные размеры образцов

Допускается применять образец в виде пластины с тремя надрезами. Такие пластины вырубают и надрезают специальным штанцевым ножом, конструкция которого должна обеспечивать одновременную вырубку и надрезание.

Если образцы изготавливают из готовых изделий, место вырубки должно быть установлено в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.

Требования к направлению и поверхности образцов

• образцы вырубают так, чтобы продольная ось совпадала с направлением вальцевания;
• поверхность образцов должна соответствовать требованиям ГОСТ 269;
• перед испытанием измеряют толщину каждого образца в трех точках и принимают среднее арифметическое значение.

Оборудование и среда для низкотемпературного испытания

Испытание выполняют на специальном приборе, включающем зажим, ударник и криокамеру с жидкой средой. Устройство должно обеспечивать охлаждение образцов до температуры испытания, выдержку и изгиб образцов непосредственно при этой температуре.

Основные элементы прибора

• зажим для консольного закрепления четырех образцов или пластины с тремя надрезами;
• резиновая прокладка в зажиме, предпочтительно исключающая деформацию образца при закреплении;
• ударник для изгиба образца;
• криокамера с жидкой средой и перемешиванием.

Нормируемые параметры оборудования

Испытания допускается проводить на приборах марок ИМ-5001, 2046 ПХ-1 или на других приборах с аналогичными метрологическими характеристиками, аттестованных в установленном порядке.

Материалы и вспомогательные средства

• толщиномер индикаторный по ГОСТ 11358 с ценой деления 0,01 мм;
• секундомер механический по ГОСТ 5072 или иное средство измерения времени с погрешностью не более ±5 с;
• этиловый технический или ректификованный технический спирт в качестве охлаждающей среды;
• твердая двуокись углерода, жидкая двуокись углерода или азот в качестве охлаждающих агентов;
• измерительная линейка по ГОСТ 427 с ценой деления 1 мм.

Подготовка резины к определению температурного предела хрупкости

Испытания проводят не ранее чем через 16 часов и не позднее чем через 28 суток после вулканизации. В нормативной документации на конкретные резины и изделия могут быть установлены иные интервалы времени.

Перед испытанием образцы или пластины, из которых их вырубают, кондиционируют при температуре 23 ± 2 °C не менее 1 часа. Во время кондиционирования материал должен быть защищен от прямых солнечных лучей.

Порядок проведения испытания при заданной температуре

Перед началом испытания температуру охлаждающей среды в криокамере доводят до значения, близкого к ожидаемой температуре хрупкости резины. Часть прибора, предназначенную для установки образцов, погружают в криокамеру и выдерживают при температуре испытания не менее 10 минут.

Последовательность операций

1. Закрепляют в зажиме четыре образца.
2. Погружают их в криокамеру, охлажденную до температуры испытания.
3. Контролируют, чтобы уровень жидкости над образцами был не менее 25 мм.
4. Выдерживают образцы 3,0 ± 0,5 мин с момента установления заданной температуры.
5. Наносят по образцам один удар ударником.
6. Извлекают зажим, вынимают образцы и осматривают каждый из них.

Допускается предварительно охладить криокамеру ниже температуры испытания, если после погружения образцов температура устанавливается на заданном уровне.

Когда образец считают разрушенным

Образец считают разрушенным при наличии хотя бы одного из следующих признаков:

• разделение на части;
• одна или несколько трещин;
• расщепление;
• выкрашивание.

Если после удара явных признаков разрушения нет, каждый образец дополнительно изгибают вручную на угол 90° в том же направлении, в котором он деформировался в криокамере, и снова осматривают. Если при этом появляются признаки разрушения, образец также считают разрушенным.

При разрушении хотя бы одного из четырех образцов, испытанных при одной температуре, резину считают разрушенной при данной температуре.

Как определяют температурный предел хрупкости по результатам испытаний

Испытания начинают с температуры, при которой ожидается разрушение резины. Если ориентировочное значение неизвестно, температуру подбирают опытным путем.

Алгоритм поиска предела хрупкости

1. Проводят испытание при предполагаемой температуре разрушения.
2. Если резина разрушается, температуру повышают с интервалом 10 °C до момента, когда разрушение перестанет наблюдаться.
3. После этого температуру понижают на 8 °C и снова испытывают материал.
4. Если при этой температуре происходит разрушение, далее температуру повышают с шагом 2 °C.
5. Испытания продолжают до определения самой низкой температуры, при которой разрушения нет.

Именно эта температура и является температурным пределом хрупкости резины.

Пример логики определения

В приведенном примере температурным пределом хрупкости будет −54 °C.

Проверка резины на соответствие установленной низкотемпературной норме

Если необходимо проверить резину на соответствие требованиям нормативной документации, испытание проводят при одной установленной температуре по основной процедуре.

• Если ни один из четырех образцов не разрушился, считают, что температурный предел хрупкости равен или ниже температуры испытания.
• Если разрушился хотя бы один из четырех образцов, считают, что температурный предел хрупкости выше температуры испытания.

Например, если по документации требуется предел хрупкости не выше −50 °C, то испытание проводят именно при −50 °C.

Оформление результатов испытаний по ГОСТ 7912-74

При полном определении температурного предела хрупкости результатом считают самую низкую температуру, при которой резина не разрушается. При проверке на соответствие требованиям документации результат оформляют как заключение о том, что предел хрупкости равен или ниже заданной температуры, либо выше нее.

Стандарт отдельно отмечает, что результаты испытаний несопоставимы при использовании образцов, изготовленных из пластин, и образцов, вырубленных из готовых резиновых изделий.

Что включают в протокол испытаний

• обозначение резины;
• дату и условия вулканизации резины или резинового изделия;
• температурный предел хрупкости с указанием результатов при всех использованных температурах или заключение о соответствии;
• дату испытания;
• обозначение стандарта.

Нормативные документы, на которые ссылается стандарт