邵氏硬度計法

1、lCS 83060G 40a園中華人民共和國國家標準GBT 5311-2008IS0 7619-1：2004 部分代替GBT 5311999硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗方法 第1部分：邵氏硬度計法(邵爾硬度)Rubber，vulcanized or thermoplastic-Determination of indentation hardness-Part 1：Duromerer method(Shore hardness) (ISO 7619-1：2004，IDT)20080604發(fā)布 2008-12-01實施豐瞀髁紫瓣瞥糌瞥星發(fā)布中國國家標準化管理委員會徼1”GBT 5311-20

2、081SO 76191：2004刖昌GBT 531硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗方法，包括第1部分沼口氏硬度計法(邵爾硬度)；第2部分：便攜式橡膠國際硬度計法。本部分為GBT 531的第1部分。本部分等同采用國際標準ISO 76191：2004,硫化橡膠或熱塑性橡膠壓人硬度試驗方法第1部 分：邵氏硬度計法(邵爾硬度)。為便于使用，針對原ISO標準本部分做了下列編輯性修改： a)用“本部分”代替“本國際標準”； b)用小數(shù)點“”代替作為小數(shù)點的“，”； c)刪除了國際標準前言；d)刪除了原ISO標準第2章中的腳注1)，82中的腳注2)與參考文獻部分的腳注3)。 本部分代替GBT 531-199

3、9<(橡膠袖珍硬度計壓人硬度試驗方法中的邵爾A、D標尺試驗方法的內(nèi)容，同時增加了AO、AM標尺試驗方法。本部分不包括GBT 531-1999(橡膠袖珍硬度計壓人硬度 試驗方法中的橡膠國際硬度袖珍硬度計法。本部分與GBT 531 1999的主要技術(shù)差異如下： 一增加了使用于軟性材料的AO標尺(本版的第1翥)； 一增加了使用于薄樣品的AM標尺(本版的第1章)；詳細描述了對支架的使用(本版的43)；引入壓足面積的規(guī)定(本版的41l和421)； 對于硫化橡膠或未知類型橡膠，彈簧試驗力保持時間由原來的“1 S內(nèi)”改為3 s，由于在前幾秒 時間內(nèi)硬度值顯著下降，這樣可得到更準確的結(jié)果(1999年版的

4、71，本版的72)；對于熱塑性橡膠，引入了15 s的彈簧試驗力保持時間，因為相對于硫化橡膠，其硬度值下降的過程持續(xù)了更長的時間，這一時間的規(guī)定和ISO 8681的規(guī)定相同(本版的72)；一改變壓針幾何尺寸允差和彈簧試驗力校準允差，以使硬度計準確度提高(1999年版的412，422和81，本版的412，422和44)。本部分由中國石油和化學工業(yè)協(xié)會提出。 本部分由全國橡標委橡膠物理和化學試驗方法分技術(shù)委員會(SACTC 35SC 2)歸口。 本部分主要起草單位：廣東省計量科學研究院本部分參加起草單位：上海六菱儀器廠 本部分主要起草人：陳明華、高富榮、湯昌社。 本部分參加起草人：左維中、余國安。

5、本部分歷次版本發(fā)布情況：GBT 5311965，GBT 531一1992，GBT 5311999。GBT 5311-2008ISO 76191：2004引言不論采用邵氏硬度計還是便攜式橡膠國際硬度計測量橡膠硬度，都是由綜合效應在橡膠表面形成 一定的壓人深度，用以表示硬度測量結(jié)果，該壓入深度依賴于：a)橡膠的彈性模量； b)橡膠的粘彈性和滯彈性； c)試樣的厚度； d)壓針的幾何形狀； e)施加的壓力； f)壓力增加的速度； g)記錄硬度時間間隔。由于這些因素，不建議把邵氏硬度直接轉(zhuǎn)換為橡膠國際硬度(IRHD)值，雖然對某些橡膠和化合 物，曾經(jīng)建立了這兩種硬度之間轉(zhuǎn)換的修正值。注：GBT 603

6、1-1998規(guī)定了硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測定(硬度在10IRHD-100IRHD之間)，有關(guān)邵氏硬 度和橡膠國際硬度關(guān)系的進一步的信息可見參考文獻5、6、7。GBT 5311-2008ISO 7619-I：2004硫化橡膠或熱塑性橡膠 壓入硬度試驗方法第1部分：邵氏硬度計法(邵爾硬度)警告使用本部分的人員應有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本部分并未指出所有可能的安全問題。使用者有責任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。1范圍 本部分規(guī)定了硫化橡膠或熱塑性橡膠使用下列標尺的壓人硬度(邵爾硬度)試驗方法：A標尺，適用于普通硬度范圍，采用A標尺的硬度計稱邵氏A型硬度計；D標尺

7、，適用于高硬度范圍，采用D標尺的硬度計稱邵氏D型硬度計；AO標尺，適用于低硬度橡膠和海綿，采用AO標尺的硬度計稱邵氏AO型硬度計；AM標尺，適用于普通硬度范圍的薄樣品，采用AM標尺的硬度計稱邵氏AM型硬度計。2規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注目期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版不適用于本部分，然而，鼓勵根據(jù)本部分達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。GBT 2941橡膠物理試驗方法試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序(GBT 2941-2006，ISO 23529：2004， ID

8、T)3邵氏硬度計的原理和選擇 邵氏硬度計的測量原理是在特定的條件下把特定形狀的壓針壓入橡膠試樣而形成壓人深度，再把壓入深度轉(zhuǎn)換為硬度值。 使用邵氏硬度計，標尺的選擇如下：D標尺值低于20時，選用A標尺；A標尺值低于20時，選用AO標尺；A標尺值高于90時，選用D標尺；薄樣品(樣品厚度小于6 mm)選用AM標尺。4儀器41A型、D型和AO型 這些型號的邵氏硬度計包含了411至415所列出的零部件。411壓足A型和D型的壓足直徑為18 mm±05 film并帶有3 mm士01 mm中孔；AO型的壓足面積至少 為500mm2，帶有54mm土o2mm中孔；中孔尺寸允差和壓足大小的要求僅適用于

9、在支架上使用的 硬度計。412壓針A型、D型壓針采用直徑為l_25 mm±015 mm的硬質(zhì)鋼棒制成，其形狀分別在圖1和圖2給出。 AO型壓針為半徑25ram±002mm的球面，其形狀在圖3給出。】GBT 5311-2008IS0 76191：2004單位為毫米3壓針伸出量對應硬度計讀數(shù)為o。圖1邵氏A型硬度計壓針單位為毫米8壓針伸出量對應硬度計讀數(shù)為0。圉2邵氏D型硬度計壓針2GBT 5311-20081SO 7619-1：2004單位為毫米8壓針伸出量對應硬度計讀數(shù)為0。圖3邵氏AO型硬度計壓針413指示機構(gòu) 指示機構(gòu)用于讀出壓針末端伸出壓足表面的長度，并用硬度值表示出

10、來。指示機構(gòu)的示值范圍可以通過下述方法進行校準：在壓針最大伸出量為250 ram士002 mm時硬度指示值為0，把壓足和壓針緊密接觸合適的硬質(zhì)平面，壓針伸出量為0時硬度指示值為100。414彈簧 在壓針上施加的彈簧試驗力F和硬度計的示值應遵循公式(1)(3)，單位為mN，邵氏A型硬度計：F一550+75HA(1) 式中：HA邵氏A型硬度計讀數(shù)。邵氏D型硬度計：F一445HD (2) 式中：HD邵氏D型硬度計讀數(shù)。邵氏AO型硬度計：F一550+75HAo (3)式中：HAo邵氏AO型硬度計讀數(shù)。415自動計時機構(gòu)(供選擇) 計時機構(gòu)在壓足和試樣接觸后自動開始工作，指示出試驗結(jié)束時間或鎖定最后的試

11、驗結(jié)果。使用計時機構(gòu)是為了提高準確度，當使用支架操作時，計時允差應為±03 S。42 AM型這種邵氏硬度計包含了421至425所列出的零部件。421壓足壓足直徑為9 mm±03 min并帶有1J 19 ram+0，03 mm中孔。3GBT 5311-2008ISO 7619-1：2004422壓針壓針采用直徑為o79 mini0025 mm的硬質(zhì)圓棒制成，其形狀在圖4給出。單位為毫米8壓針伸出量對應硬度計讀數(shù)為o。圖4邵氏AM型硬度計壓針423指示機構(gòu)指示機構(gòu)用于讀出壓針末端伸出壓足表面的長度，并用硬度值表示出來。指示機構(gòu)的示值范圍可 以通過下述方法進行校準：在壓針最大伸出

12、量為125 ram士001 mm時硬度指示值為0，把壓足和壓針 緊密接觸合適的硬質(zhì)平面，壓針伸出量為0時硬度指示值為100。424彈簧 在壓針上施加的彈簧試驗力F和硬度計的示值應遵循公式(4)，單位為mN，F(xiàn)一324+44HAM (4)式中：HAM邵氏AM型硬度計讀數(shù)。425自動計時機構(gòu)(供選擇) 計時機構(gòu)在壓足和試樣接觸后自動開始工作，指示出試驗結(jié)束時間或鎖定最后的試驗結(jié)果。使用計時機構(gòu)是為了提高準確度，當使用支架操作時，計時允差應為d：03 S。43支架使用支架可提高測量準確度，通過支架在壓針中軸上的砝碼加力，使壓足壓在試樣上。邵氏A型、 D型和AO型硬度計既可以和便攜式硬度計一樣用手直接

13、使用，也可以安裝在支架上使用。邵氏AM 型硬度計只能安裝在支架上使用。431概述 支架可以固定硬度計并使壓足和試樣支承面平行。432操作速度支架可以在無震動、最大速度為32 rams條件下將試樣壓向壓針或壓針壓向試樣。433砝碼 用以加上彈簧試驗力的砝碼和邵氏硬度計的總質(zhì)量應符合如下規(guī)定： A型和AO型為1+：1 kg；D型為5+：5 kg；dGBT 5311-2008ISO 7619-1：2004AM型為026+：”kg。44邵氏硬度計彈簧試驗力的校準 彈簧試驗力的要求見表1。表1邵氏硬度計彈簧試驗力彈簧試驗力mN 邵氏硬度計指示值A(chǔ)M型 A型、A0型D型0324 55010368 1 30

14、04 45020412 2 0508 90030456 2 80013 35040500 3 55017 80050544 4 300 22 25060588 5 05026 70070632 5 80031 15080676 6 55035 60090720 7 30040 0501007648 050 44 500單位硬度值的彈簧試驗力44 75 445校準允差 ±8 8 ±375 ±22255試樣51厚度使用邵氏A型、D型和AO型硬度計測定硬度時，試樣的厚度至少6 mm。使用邵氏AM型硬度計測定硬度時，試樣的厚度至少15 mm。對于厚度小于6 mm和15 m

15、m的薄片，為得到足夠的厚度，試樣可以由不多于3層疊加而成。對 于邵氏A型、D型和AO型硬度計，疊加后試樣總厚度至少6 mm|對于AM型，疊加后試樣總厚度至少15 mIn。但由疊層試樣測定的結(jié)果和單層試樣測定的結(jié)果不一定一致。 用于比對目的，試樣應該是相似的。 注：對于軟橡膠采用薄試樣進行測量，受支承臺面的影響，將得出較高的硬度值。52表面試樣尺寸的另一要求是具有足夠的面積，使邵氏A型、D型硬度計的測量位置距離任一邊緣分別至少12 mm，AO型至少15 mm，AM型至少45 mm。試樣的表面在一定范圍內(nèi)應平整，上下平行，以使壓足能和試樣在足夠面積內(nèi)進行接觸。邵氏A 型和D型硬度計接觸面半徑至少6

16、 mm，AO型至少9 lTlm，AM型至少25 mm。采用邵氏硬度計一般不能在彎曲、不平和粗糙的表面獲得滿意的測量結(jié)果，然而它們也有特殊應 用，比如ISO 72672適用于橡膠覆蓋膠滾筒的表觀硬度測定。對這些特殊應用的局限性應有清晰的 認識。6調(diào)節(jié)在進行試驗前試樣應按照GBT 2941的規(guī)定在標準實驗室溫度下調(diào)節(jié)至少1 h，用于比較目的的5GBT 5311-2008ISO 7619-1：2004單一或系列試驗應始終采用相同的溫度。7程序71概述 將試樣放在平整、堅硬的表面上，盡可能快速地將壓足壓到試樣上或反之把試樣壓到壓足上。應沒有震動，保持壓足和試樣表面平行以使壓針垂直于橡膠表面，當使用支架

17、操作時，最大速度為32 mms。72彈簧試驗力保持時間 按照433的規(guī)定加彈簧試驗力使壓足和試樣表面緊密接觸，當壓足和試樣緊密接觸后，在規(guī)定的時刻讀數(shù)。對于硫化橡膠標準彈簧試驗力保持時間為3 s，熱塑性橡膠則為15 s。如果采用其他的試驗時間，應在試驗報告中說明。未知類型橡膠當作硫化橡膠處理。73測量次數(shù) 在試樣表面不同位置進行5次測量取中值。對于邵氏A型、D型和AO型硬度計，不同測量位置兩兩相距至少6 mm；對于AM型，至少相距08 mm。8校準和核查81校準 應定期使用合適的儀器對邵氏硬度計的彈簧試驗力和有關(guān)幾何尺寸進行調(diào)整和校準。 注：有關(guān)硬度計校準的國際標準可參考ISO 18898。8

18、2使用標準橡膠塊進行核查 對于邵氏A型硬度計，先將其壓在玻璃平板上，調(diào)整刻度盤上的讀數(shù)為IOOIRHD。推薦使用一套硬度值大約30IRHD90IRHD的標準橡膠塊對其進行校準，所有的調(diào)整應按照制造廠的說明書進行。一套標準橡膠塊包括至少6塊，在標準橡膠塊間撤上少量的滑石粉，存放于避光、熱、油脂的有蓋盒子 中。標準橡膠塊要按照GBT 6031給出的方法用定負荷硬度計定期重新校準，校準間隔時間不超出6個月。日常使用的硬度計應至少每星期使用標準橡膠塊進行核查。9試驗報告 試驗報告應包含如下信息：a)本試驗依據(jù)的標準名稱及編號。b)樣品詳細情況：樣品及其來源的詳細描述；所知道的化合物的詳細資料以及加工調(diào)節(jié)情況；試樣的描述，包括厚度，對于疊層試樣的疊層數(shù)。c)試驗詳細情況試驗溫度，當材料的硬度與濕度有關(guān)時，給出相對濕度；使用儀器的型號；樣品制備到測量硬度之間的時間間隔；任何偏離本部分要求的程序；本部分有關(guān)程序未給出的詳細情況，比如任何有可能影響到測量結(jié)果的因素。d)試驗結(jié)果-各個壓入硬度數(shù)值以及在彈簧試驗力保持時間不是3 s時每次讀數(shù)的時間間 隔，測量中值、最大值和最小值，相關(guān)的標尺。邵氏A型、D型、AO型和AM型硬度計測量結(jié) 果分別用Shore A、Shore D、Shore A