GB-11546-1989.pdf

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1、U D C 8 7 8 . 5 / 二: 8 2 0 . 1 7 2 . 2 G 3 2 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB 1 1 5 4 6 -8 9 I SO 8 9 9 - 1 9 8 1 塑料拉伸蠕变测定方法 P l a s t i c s -D e t e r m i n a t i o n o f t e n s i l e c r e e p 1 9 8 9 一 0 8 一 0 5 发布1 9 9 0 一 0 7 一 0 1 实施 国 家 技 术监 督局 发 布 中华人民共和国国家标准 塑料拉伸蠕变测定方法 GB 1 1 5 4 . 一. 8 I SO 的. 一1

2、 9 81 P l a s t i c s -De t e r mi n a t i o n o f t e n s i l e c r e e p 本标准等同采用国际标准l S O 8 9 9 -1 9 8 1 塑料 拉伸蟠变 的侧定 。 1 主范内 容与 适用范 围 本标准规 定了硬质塑料 拉伸蠕变测定方 法。 本标准适用于 所有硬质模塑塑料或板材。 本标准测 得的数据可用于: a . 材 料 性 能比 较， 卜 . 零 件设计， c . 表示恒定载荷下的长期特性。 d . 制订技术条件。 2 引用标准 GB 2 9 1 8 G B 1 0 3 9 G B 1 0 4 0 塑料试样状态调节

3、和试脸的标准环境 塑料力学性能试验方法总则 塑料拉伸试脸方法 a 术语 8 . 1 拐变 ( c r e e p ) 在应力作用下， 8 . 2 应变 ( s t r a i n ) 在应力作用下， 材料应变随时间而变化的现象。 产生的尺寸变 化与原始尺寸之比。 应变可由下列方程求得: l 亡 = 万 丁“ ” ” ” ” ” “ “ ” “ 一 ” ” . ” ” ” “(1) 式中: 。 应变， l 二t 一t 。 ，M MI l 试验过程中 任何给定时刻的标距，m m; l 。 未加应力前的初始标距，m m, 应变也可以用下列方程的百分数表示 l_. _ _ = - 万 x 1 u u

4、.“ .” ” .” ” “ ” ” ” t z 初始应 力 ( i n i t i a l a p p l i e d s t r e s s ) 力除以试 样的初始横截面 积。 它可用下列方程表 示: (3) v 初始应力.MP a , F载荷，N， 3中 乳式 国 家技术监 任局1 9 8 ， 一 0 一05 批准1 二0 一 0 7 一 0 1 实施 C B 1 1 5 4 9 -9 9 A o 试 样的初始横截面 积，m m 2 o 3 . 4 恢复 应变 ( r e c o v e r y ) 试样完全卸载后，任何给定时刻应变的减小。它可用下列方程的百分数表示: l , . _ ，

5、.、 C r = 了 厂X I U U ” “ ” 二 .” ” . “ ” . “ ” ” ” ” “4 ” 式中: 二 恢复应变， Al , 完全卸载后任何给定时刻标距的减 小，m m, 1 1 - 除去应力瞬间试样的标长， 蠕变应变 ( c r e e p s t r a i n ) m m . 蠕变试验时，任何给定时刻由作用应力产生的应变。 蠕变 模量 ( c r e e p m o d u l u s ) 初始应力对蠕变应变的比。 它可由下列方程求得: 三. ，. 3t曰 E , ， 二 止 仁 亡 矛 式中:E , , 蠕变模量，MP a , 。 ， 在时刻t 时的蟋变应变。 9

6、. 7 等 时应 力一 应变曲线 ( l s o c h r o n o u s s t r e s s 一 s t r a i n c u r v e ) (5) 从测定的一系列 不同 应力水 平的摇变 曲线 上， 求 取同 一 时刻的 应变 值， 将正应 力( Y 一 轴) 对相 应的应变 ( X一轴)作图，即得等时应力一 应变曲线 ( 见图1 )。 j 户， . . 、 ， 户 口一 碑 I le 一 七_司 卜 一 :_， -一 叫 .八 . 喊 . . . . 一. 翻 口 口 曰 ，. 一 口 . . . . ， . 一 . 】 气 ) . I .盔只侧t划 在 时 间* 时 的拉

7、 仲 应变%( r , r , r , ) 图 1 典 型的等时应力一 应变曲线 破 断时 间 ( t i m e t o r u p t u r e ) 试样从完成加载瞬间到试样破断时刻 所经历的时间。 5 . 9 摇变强度极限 ( c re e p s t r e n g t h l i m i t ) 在给定温度和相对湿度下，导致破断所需的初始 应力 ( o B . r )或持续某一特定时间达到某一特 定应变 所需的初始 应力 。， . ， ) 应正 确 地区分瞬时应变 和绍变 应变 ( 瞬 时应变十 蠕变应变二 总的应 变)以 及区分 瞬时恢复和端变 恢 复( 瞬 时恢复十 蠕 变 恢

8、 复二 总 恢复 ) 。要 求 肠 附应变 用e o 表 示，在加载后较短的时间间隔，如 1 m i n , 所引 起的应变 值作为瞬时应 变。 GB 1 1 5 4 6 一s o 4 . 1 试验设备 任何满足下列要求的蠕变试验机均可使用。 4 . 1 . 1 夹具。设 计和使用夹具时， 应保证加载轴线尽可能地与试样纵向 轴线相重合。 该夹具允许在 安装 试样后对中，以免 受偏心 载 荷。 升高载荷时，试样和夹具不允许有任何位移，自 锁夹具不适合于本试脸。 4 . 1 . 2 加载系统。加载系统应保证所加载荷长期恒定，示值的误差应在士1 % 之内。 加载历 程应允许 快速加载、缓 慢加载和反

9、复加载。蠕变破断试 验时应该防 止破 断时发生震动。 4 . 2 应变测量装置 任何接触式和非接触式的应变测量装置均可用于本试验， 但必须满足下列要求: 4 . 2 . 1 接触式 应变 测量装 置应对试样没 有力 学影 响( 不合 适的缺 陷、 缺口 等)， 没有物 理影 响 ( 加热 试样等)， 没有化学作用等。 4 . 2 . 2 非接触式光学应变测最装置的光轴线应与试样的纵轴相垂直。 任 何 伸 长 测 量 装 置 的 精 度 应 为 侧 最 总 伸 长 的士 1 % 。 在 试 样 上 应 作 出 标 距 的 标 记 ， 可 用 适 当 的 金 属夹卡作标记，也可用惰性的和热稳定的油

10、漆作标记。试样工 作段对标距 之比应大于5 / 6 , 只有试验的材料允 许使用某种应变片的胶粘 剂时，以 及蠕变持久性短时，电 阻应变片才 能适用。 4 . 8 计时器 任何计时器都可适用，自动计时系统更为 适用。蠕变时 间的测量， 其精度应在土1 % 以内。 4 . 4 千分卡 千分卡的精 度为1 O . O l m m o 5 试样 5 . 1 试样应符合G B 1 0 3 9 和G B 1 0 4 0 对试 样的 规定， 但也允许有特殊要求。 比 较 试 验 时 ， 若 不 能 使 用 相 同 尺 寸 的 试 样 ， 则 要 求 保 持 试 样 几 何 形 状 的 相 似 性 。 5

11、. 2 试样尺寸在标距内至少测It三点， 宽度精确至。 . 0 5 m m, 厚度精确至。 . 0 1 m m。计算应变 时，试 样的横截面积应是在三点测得横截面积的平均值， 计算蠕变强度极限时， 应使 用三点测得的最小横截 面积。在标距内横截面的偏差不应超过士2 % 。 二吕 从板材制备试样应在一个方向切割。 如是各向异性材料 时， 应在两个主方向上分别切割一组试样， 并在试验报告中 注明。 5 . 4 每一应力水平的试样至少为2 个。 6 试验步软 6 . 1 一般要求 为了获 得设 计数据或表示材料的特性，应按下列方法选择应力水平: 二1 . 1 对线性粘 弹性区域大的材料，至少选择三个

12、 应力水平。 6 . 1 . 2 对线性粘弹性区 域小的材料，至少选择五 个应力水平。 二1 二 测定蟋变 强 度极 限 ( 9 y， ，。 。 ， ， ) 时， 所选 择的 载荷 应在材 料 的短 期 拉伸强 度的1 0 %- 9 0 0/ a 的范围内。考 虑了 上述条件， 可根据下列 数列选择载荷: 1 ， 2， 3 ， 5 ， 7 . 5 , 1 0 ， 以 后按+ 进制递 增。 6 . 1 . 产生破坏的时间小于1 0 0 0 h 的应力水平不能用于蠕变试验。 6 . 1 . 5 仅用于材料比 较时，应该测定1 0 0 0 h 产生1 % 应变的应力。 6 . 2 状态调节 8 习

13、按G B 2 9 1 8 规定进行状态调节。 .变的 洲定 GB 1 1 5 4 6 一8 9 6 . 3 . 1 安装试样 按4 . 1 条要将状态调节 过的试样安装在夹具上。 6 . 3 . 2 预加载 试样在加载前必须预加载时，如为了消除传动装置的间隙，应保证预加载不影响测量的精度。装 夹好试样后， 所选择 的温度和相对湿度还未达 到平衡 时，不 应进行预加 载。 进行预加载后再测量标距。 6 . 3 . 3 加载 试 样 应 连 续 加 载。 每 组 试 验 中 ， 每 个 试 样 的 试 验 过 程 应 该 相 同 ， 并 做 记 录 。 加 载 过 程 应 在1 一 5 s 内完

14、成， 在任何情 况下 不应超过l o s , 在进行蠕变应变测定时，预加载荷可不 计人试验载荷。 在蠕变破 断试 验 ( 蠕变强度极限) 时，试 验 载荷应包 括预加载荷。 6 . 3 . 应变测f 若应变测量不是连续进行的，则要求按下列时间间隔测量应变: 1 ， 6 ， 1 2 , 3 0 m i n r 1 ， 2 ， 3 ， 5 ， 7 ， l o h , 以 后 按+ 进 位 递 增 ， 并 以 小 时为 单 位 。 如蠕 变应变一 时间曲线有不连续 性， 读数应比 上述要求更频繁。 6 . 3 . 5 试验的完 成 试验超过预定时间而试样不破 断， 应快速而轻轻地卸去载荷。 若要求测

15、最 恢复应变 时，即用与加载时相同 的时间间隔测最恢复应变。 7 . 1 试验结果的计算与处理 等时应力一 应变曲线 了 . ， . ， 按6 . 3 . 4 条测得的应变对时间作图， 得蠕变应变一 时间曲线，并以应力为参 数。 7 . 1 . 2 在蠕变应变一 时间曲线上，截取某一规定时间，如1 0 0 0 h 或其他时间， 求得应力和相对应的蠕 变应变。以若干 不同水平的应力对相应蠕变应变 作图即得等时应力一 应变曲线 ( 见图1 )。 对短期加载即表现出明显蠕变的材 料，可以选 取较短的时间，以便分 析或用于特殊设计。 7 . 2 1 0 0 0 h 产生1 % 编变 应变的 应力 作1

16、 0 0 0 h 的等 时应力一 应变曲线。 用内 插法 求得1 % 应变的应力， 若该应 力在 线性区 域时， 初始应 力水平应不少于三个，若该 应力在非线性区 域时， 应力水平应更多。 7 . 3 .姗变模f一时间曲线 按公式 ( 5 )计 算而 得的蠕变模量 ( MP a ) 的常用对数 对加载时间 ( h ) 的 常用对数作图，并以 应力作为参 数 ( 见图2 )。 7 . 4 场变 应变 一 时 间 曲 线 蠕变应变的百分数的常用对数对加载时间 ( h ) 的常用对数作图， 并以应力作为参数( 见图3 )。 7 . 5 蠕变破断曲线 若试 样在试 验时发生破断， 常规的 初始 应力(

17、 a B . ,.) ( M P a )对相 应的破 断时间( h )的常用对 数 作 图。 根 据 试 脸目 的 可 用 O , ， 代替 Q B , , c 注:试样发生 断裂，屈服或细颈可认为 是蠕变破断。 GB 1 1 5 4 6 -8 9 马巧吟气 .忿.(.易侧，曾 1 6 ( 时间) . ( o , a , o , a . ) 图 2 典型的蠕变模量一 时间曲线 . .口一马 !匕一一口一一.二二 . . . . 曰 . . . . . . . . . 口 a , . 曰 . . . . 口 O1 1 . . . . . 口 . 一 口，口 . . 口 -. . . 口.自口.，

18、- _ . . 口r口口口.口.口一 . . . . . . . . . . . 一 口口.曰.- (0?小.， ( 6 ( 时间) ( a , 0 2 v . ) 图 3 典型的蠕变应变一 时间曲线 . 试验报告 试验报告应包括下列各项: a . 采用的国家标准。 b . 试 验材料、生产 厂家、牌号名称、 批号、制 造日 期、 模塑类型、 退火条件等。 c . 试样尺寸，所取试样的方向， d . 状态调节和试验条件，包 括温 度、 相对湿度、气 压、加载类型等; e .按7 . 1 , 7 . 2 , 7 . 3 , 7 . 4 , 7 . 5 各 条绘 制出 曲 线。 GB 1 1545

19、一 二 -一.- -.-一一-. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -. . . . . . . 目 . . . . . 目 . . . . . . . . . . . . . . .， ，目，.山. 附加说明: 本标准由全 国塑料标准化技术委员会机械 工业塑料制品分会提出并归口。 本 标 准 由西 北工 业 大 学 负 责 起 草 ， 西 安 交 通 大 学 参 加 起 草 。 本标准主要起草人张愁炯、周竞民、李跃明。 *草庐一

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