ГОСТ Р ИСО 7619-2-2009 Резина вулканизованная или термопластичная. Определение твердости при вдавливании. Часть 2. Метод измерения с применением карманного твердомера IRHD

Назначение и применение карманного твердомера

ГОСТ Р ИСО 7619-2-2009 устанавливает метод определения твердости при вдавливании вулканизованной или термопластичной резины с использованием карманного твердомера, калиброванного в единицах IRHD.

Такие твердомеры в первую очередь предназначены для научно-исследовательских работ. Для разработки нормативных документов применяют методы по ИСО 48. Прецизионность метода повышается при закреплении карманного твердомера на штативе или подставке.

Сущность метода

Измеряемой характеристикой является глубина вдавливания установленного индентора, прижимаемого к образцу при определенных условиях. Значение твердости выражают в единицах IRHD.

Твердость, определяемая данным методом, зависит от:

• модуля упругости резины;
• вязкоупругих свойств материала;
• толщины испытуемого образца;
• формы индентора;
• приложенной нагрузки;
• скорости погружения индентора;
• диапазона измерений.

Из-за влияния этих факторов не рекомендуется напрямую сравнивать результаты, полученные карманным твердомером IRHD, со значениями, полученными на дюрометре.

Аппаратура

Карманный твердомер IRHD

Твердомер, калиброванный в единицах IRHD, состоит из нескольких основных элементов.

Прижимная лапка

Прижимная лапка должна иметь форму квадрата со стороной 20,0 ± 2,5 мм и отверстием в центре диаметром 2,5 ± 0,5 мм.

Индентор

Конец индентора должен быть выполнен в виде полусферы диаметром 1,575 ± 0,025 мм.

Индикаторное устройство

Индикатор должен обеспечивать считывание степени вдавливания индентора ниже плоскости прижимной лапки. Шкала калибруется:

• от значения 30 IRHD при максимальной глубине вдавливания 1,65 мм;
• до значения 100 IRHD при нулевой глубине вдавливания.

Нулевая глубина вдавливания достигается приведением прижимной лапки и индентора в плотное соприкосновение с плоской стеклянной пластинкой.

Испытуемый образец

Толщина образца

Для измерения твердости карманным твердомером толщина испытуемого образца должна быть не менее 6 мм.

Для пластин толщиной менее 6 мм допускается составной образец не менее чем из трех слоев, каждый из которых должен иметь толщину не менее 2 мм. При сравнительных испытаниях образцы должны иметь одинаковую толщину и одинаковое количество слоев.

Следует учитывать, что результаты, полученные на составных образцах, могут не совпадать с результатами на однослойных образцах.

Требования к поверхности

Размеры образца должны позволять проводить измерение на расстоянии не менее 12 мм от любого края. Поверхность испытуемого образца должна быть плоской на площади, соприкасающейся с прижимной лапкой.

Карманный твердомер не обеспечивает удовлетворительные результаты на:

• неровных поверхностях;
• шероховатых поверхностях;
• выпукло-выгнутых поверхностях.

Применение на таких поверхностях возможно только в специальных случаях, например для определения кажущейся твердости резинового покрытия валков, и должно быть специально оговорено.

Кондиционирование

При необходимости образцы вулканизованной или термопластичной резины кондиционируют непосредственно перед испытанием не менее 1 ч при температуре 23 ± 2 °C.

Эту температуру необходимо поддерживать в течение одного испытания или серии испытаний, результаты которых требуется сравнивать.

Проведение испытания

Подготовка и установка твердомера

Испытуемый образец помещают на плоскую твердую жесткую поверхность. Твердомер держат так, чтобы центр индентора находился на расстоянии не менее 12 мм от края образца.

Прижимную лапку подводят к образцу по возможности быстро, но без удара, удерживая лапку параллельно поверхности образца. Индентор при этом должен быть перпендикулярен поверхности.

Продолжительность испытания

После получения плотного контакта лапки с поверхностью образца показания снимают через установленное время:

Допускается использовать иное время испытания, но оно обязательно должно быть указано в протоколе. Если тип резины неизвестен, ее испытывают как вулканизованную.

Количество измерений

Проводят пять измерений твердости в различных точках образца, расположенных на расстоянии не менее 6 мм друг от друга. За результат испытания принимают среднеарифметическое значение этих измерений.

Калибровка и проверка

Калибровка прибора

Твердомер необходимо регулярно регулировать и калибровать с использованием соответствующих приборов для измерения усилия и размеров.

Проверка по стандартным образцам вулканизованного каучука

Прижимную лапку прибора прижимают к плоской поверхности стекла и регулируют показание шкалы на 100 IRHD. Затем прибор калибруют по комплекту стандартных резиновых образцов твердостью от 30 до 90 IRHD.

Требования к стандартным образцам:

• в комплекте должно быть не менее 6 образцов;
• образцы хранят в закрытом контейнере, пересыпанные тальком;
• их защищают от света, тепла, масел и смазок;
• калибровку грузопоршневым динамометром по ИСО 48 проводят не реже одного раза в 6 месяцев.

Приборы, которые используют регулярно, рекомендуется проверять на стандартных резиновых образцах не реже одного раза в неделю.

Протокол испытаний

Результаты оформляют протоколом, который должен содержать:

• ссылку на настоящий стандарт;
• полное описание образца и его получения;
• состав резиновой смеси и условия вулканизации, если известны;
• описание испытуемого образца, включая толщину, а для составного образца — количество слоев;
• температуру испытания;
• относительную влажность, если твердость материала зависит от влажности;
• тип применяемого прибора;
• время от изготовления образца до измерения твердости;
• описание всех отклонений от стандарта и случайностей, которые могли повлиять на результат;
• отдельные значения твердости и время испытаний, если оно отличается от стандартного;
• среднеарифметическое, максимальное и минимальное значения;
• дату проведения испытаний.

Практические замечания по применению метода

Метод удобен для лабораторных проверок и исследовательских задач, когда требуется быстро определить твердость при вдавливании в единицах IRHD. Однако при работе с тонкими, неровными или криволинейными образцами результаты могут быть менее точными, и это следует учитывать при сравнении материалов.

Для повышения повторяемости результатов рекомендуется использовать штатив или подставку, обеспечивающие стабильное положение твердомера относительно поверхности образца.

Ссылочные нормативные документы