ASTM-D2240-硬度計硬度的標準試驗方法(中文版)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上ASTM D2240 硬度計硬度的標準試驗方法(中文版)ASTM 標準代號：D 2240-97 美國國家標準1橡膠特性-(丟洛氏)硬度計測硬度-的標準試驗方法本標準是以固定的標志編號D 2240；緊接在編號后面的數(shù)字表示最初采用的年份，或者若有修訂版本的情況下數(shù)字表示最近修訂的年份，括號內(nèi)的數(shù)字表示最近批準的年份上標的表示最近修或批準而作了編 輯上的改變1注：腳注從1999年2月的注5中消去。1. 適用范圍 1.1 本試驗方法涉及A、B、C、D、DO、E、M、O、OO、OOO、OOO-S和R等12種(丟洛氏)硬度計和按橡膠、網(wǎng)狀材料、彈性材料、熱塑材料和某些硬塑料的分

2、類來確定物質(zhì)的壓痕硬度的程序。1.2 本試驗方法不適用于對纖維織物的試驗。1.3 以SI單位標注的值應(yīng)視為標準值，括號中的值僅供參考。1.4 本標準并不意味以表述了所有可能與使用有關(guān)的安全事宜。本標準的使用者有責(zé)任建立相應(yīng)的安全與健康操作規(guī)程，并在使用前確定規(guī)則對適用性的限制。 2 參考文獻 2.1 ASTM 標準 D618 對被測塑料做空氣調(diào)節(jié)處理的程序2D785 對塑料和電氣絕緣材料的洛氏硬度的試驗方法2D1349 橡膠的操作規(guī)程試驗時的標準溫度3D4483 在橡膠與炭黑行業(yè)確定試驗法標準精確度的操作規(guī)程3 3 試驗方法的小結(jié) 3.1 本試驗方法允許在初始壓痕時測定硬度，或者在印壓一特定時

3、間后進行硬度測定，可兩者兼而有之。注1：當(dāng)使用最大指針讀數(shù)時，被用作確定初始硬度值的具有最大讀數(shù)的指針難以測準稍低的讀數(shù)。 1本試驗方法直接由ASTM“橡膠標準委員會”屬下的D11.10的物理試驗委員會負責(zé)最新版本于1997年2月10日通過批準，于1997年3月頒布。最初是以D2240-64T的形式頒布，上一期的版本為 D2240-952 摘自ASTM標準年簽，第08.01卷。3 摘自ASTM標準年簽，第09.01卷4. 意義與用途4.1 本試驗方法是立足于特定條件下、（硬度試驗）壓頭對材料施力而形成穿透深度的形式。壓痕硬度與穿透度成反比并取決于材料的彈性模量與粘彈性。（硬度試驗）壓頭與所施力

4、 會影響所獲得的結(jié)果,因此在用一種形式的（丟洛氏下面省略）硬度計所獲得的結(jié)果與 用另一種形式的硬度計與測定硬度的其他儀器所得到的結(jié)果之間并無一種簡的關(guān)系。本 試驗方法是一種以經(jīng)驗為根據(jù)、最初是為了控制而作的試驗。我們已知在由本試驗方法 確定的壓痕硬度與背側(cè)材料的所有基本特性之間并不存在著一種簡單的關(guān)系。故為了（制 定）規(guī)范的目的，建議硬的材料使用試驗方法D785。注2：僅有“（丟洛氏）壓痕硬度的刻度比較表”。它不可亦不能作為一個轉(zhuǎn)換參考（基準）。形式A 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100形式B 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100形式C 10

5、20 30 40 50 60 70 80 90 100形式D 10 20 30 40 50 60 60 70 80 90 100 形式DO 10 20 30 40 50 60 90 80 90 100形式O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100形式OO 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1005. 裝置5.1 硬度測定裝置與硬度計應(yīng)由以下零部件構(gòu)成：5.1.1 壓機支座，其上有一孔，直徑按圖1(a)、(b)或（c）的規(guī)定，其中心離支座的任一邊至少為6mm（0.25in）。5.1.2 硬度試驗壓頭,由硬化鋼棒材制成,形狀按圖 1(a)、(b)或（c）的

6、規(guī)定,可以在2.46至2.54mm(0.097至0.100in)之間作完全的調(diào)節(jié)。5.1.3 壓頭伸長顯示裝置(模擬式與電子式),在整個范圍內(nèi)刻度盤讀數(shù)從0到100等分?？潭缺P讀數(shù)是壓頭伸長量的反函數(shù)。裝置應(yīng)有一個指針，它是以一個硬度測點的速率， 即反映壓頭各0.025mm（0.001in.）的移動，在刻度盤上移動。注3： 系列數(shù)字從1至16 300和16351到16 900的肖氏A級硬度計和從1至8077的肖氏A-2級硬度計，并不能滿足在零位讀數(shù)時壓頭從2.46至2.54mm(0.097至0.100in)伸長的要求。這些硬度計會給出以 每30硬度為一單位至每90硬度為一單位計數(shù)的低度數(shù)。5.

7、1.4 計時裝置（任選），能夠被理想地調(diào)節(jié)到所經(jīng)過的時間，并能在達到所設(shè)定的時間時 向操作者發(fā)出信號或保持硬度讀數(shù)。當(dāng)壓機支座與被測試樣牢固接觸時，定時器應(yīng)能自動啟動。5.1.5 已標定的彈簧，按圖1對壓頭施加力。6 被測試樣6.1 除非已經(jīng)知道用薄的試樣能夠得到厚6mm試樣等效的值，被測試樣的厚度至少應(yīng)為6mm（0.25in）（詳見注4）。試樣可以由疊層件構(gòu)成以具有必需的厚度，但是在此 類試樣上所得的測定值可能與整體試樣不一樣，這是因為疊層間的表面不可能完全 接觸的緣故。除非確知在離側(cè)邊更近的距離上進行測量可以獲得相同的結(jié)果，試樣 側(cè)面應(yīng)有足夠的尺寸以使能在任意邊至少12mm(0.5in.)

8、處進行測量。試樣的表面應(yīng)有足夠的面積保持平直與水平以使壓機支座在從壓頭點算起的至少6mm(0.25in)半徑劃定的區(qū)域內(nèi)與試樣接觸。在一個修圓、不平或粗糙的面上不能測定正確的硬度。 注4 對試樣厚度的最低要求取決于壓頭壓入試樣的程度；也即是說，具有在刻度盤較高的硬度值材料可能適用于更薄的試樣。同樣可作測定的離邊側(cè)的最小距離隨著硬度的增加而減少。對于硬度值超過D型硬度計50（單位）的材料，試樣厚度至少應(yīng)為3mm（0.12in），且不應(yīng)在離任意側(cè)邊的距離小于6mm（0.25in.）處進行測定。7 標定7.1 應(yīng)通過垂直支承硬度計并對壓頭尖端施加可測得力來對硬度計的彈簧進行標定(請見圖2)。用作施力

9、的裝置可以是一個靜重或電子加載壓力盒，它能以標定裕度的50%的 精度測出施力的大小。因為側(cè)向加載會造成標定錯誤，所以應(yīng)仔細操作，確保垂直地 對壓頭端施力。應(yīng)在所有硬度計上對彈簧的標定進行驗證，所需的刻度讀數(shù)為20、30、 40、50、60、70、80和90。經(jīng)測定的值（9.8×質(zhì)量，單位為公斤）應(yīng)等于按圖1所 示的公式計算所得的力。A、B與O型硬度計的測量值的容差應(yīng)在±0.08牛頓（N）之 內(nèi)，C、D與DO型硬度計的測量值的容差應(yīng)在±0.44牛頓（N）之內(nèi)，OO型硬度計 的在±0.025牛頓（N）之內(nèi)。注5可以使用為硬度計標定而特地設(shè)計的儀器。7.2 壓

10、頭的伸長與形狀必須符合5.1.2節(jié)的規(guī)定。將硬度計牢固地置于一個平面上后，顯示器應(yīng)能讀出與壓頭被伸長等量的數(shù)字，單位為英寸×1000，容差為硬度計示點的±0.5。 注6 在B與D型硬度計上、按第7.2節(jié)程序進行測定時，應(yīng)小心操作，切勿損傷壓頭尖端。7.3 用作檢查硬度計操作而提供的測試塊（橡膠或彈簧式）不可作為可信的標定標準。在第7.1與7.2節(jié)規(guī)定的標定程序是僅有的有效的標定方法。8 空氣調(diào)節(jié)處理8.1 應(yīng)在23±2(73.4±3.6)的溫度時進行試驗。對于其硬度取決于相對濕度的材料,應(yīng)按操作規(guī)程D 618的程序A的要求對試樣做空氣調(diào)氣處理，并在相同的

11、狀況下進行試驗。 注7 正是在23±2(73.4±3.6)溫度時在硬度計上作結(jié)論性的評估。除以上溫度外的其他溫度時進行空氣調(diào)節(jié)處理可能會顯示標定值有所變化。在除以上溫度外的其他溫度時使用硬度計應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r而定（請 見操作規(guī)程D 1349）。9程序9.1 將試樣置于一個硬質(zhì)且水平的表面上。垂直地保持硬度計，使其壓頭之點至少離試樣的各側(cè)邊12mm(0.5in.)，除非確知在離側(cè)邊更近的距離上進行測量可以獲得相同的果， 應(yīng)盡快可能地、無振動地使壓機支座抵住試樣，保持支座與試樣表面的平行。應(yīng)施正 好足夠的壓力以使壓機支座與試樣之間保持緊密的接觸。注8 使用一個與壓頭軸線對中的質(zhì)量

12、塊可以獲得更好的復(fù)測正確度。建議對A、B與O型硬度計使用1公斤的質(zhì)量塊，對C、D與DO型的用5公斤的質(zhì)量塊，對OO型的用400克的質(zhì)量塊。使用上述質(zhì)量塊作 為一種恒定的載荷并采用手控且無振動的下降速度的硬度計臺架可以產(chǎn)生最大重復(fù)性。9.2 對于在第1.1節(jié)所涉及的任何材料，在壓機支座與試樣緊密接觸后，刻度讀數(shù)必須一秒鐘內(nèi)或者在供貨雙方認可的一段時間內(nèi)讀出，除非硬度計有一個最大的顯示器需讀 出最大的讀數(shù)。硬度讀數(shù)可能會隨時間的推移而降低。9.3 在試樣上成每隔至少6mm(0.25in.)分布的3個或5個不同的點處，各作一次測定，取這些測量值的平均值作為硬度值。注9 應(yīng)憑以下意識選擇硬度計的類型，

13、即讀數(shù)低于10或高于90的硬度計的制造商是不可信的。建議別將這種范圍的讀數(shù)記錄下來。10報告10.1 應(yīng)報告以下信息： 10.1.1 所獲得的硬度值，10.1.2 被測材料的全部符號標志，10.1.3 硫化處理的日期，10.1.4 對試樣的說明，包括厚度與疊層數(shù)，如果小于6mm(0.25in.)的話，10.1.5 試驗時的溫度，如果溫度不是23的話，10.1.6 相對濕度，如果材料的硬度取決于濕度時，10.1.7 硬度計型式及其系列編號，10.1.8 讀出壓痕硬度讀數(shù)的時間間隔，10.1.9 試驗日期。注10：應(yīng)以A/45/15的形式報告讀數(shù)。此處A是硬度計的型式，45是讀數(shù)，15是以秒計的時

14、間，此時壓力支座緊密地與試樣接觸。簡單地說，D/60/1即表示D型硬度計在1秒內(nèi)或者從一個最大顯示器上獲得了 讀數(shù)為60的硬度。 11精度與偏差 11.1 精度與偏差的制定已按照操作規(guī)程D 4483進行。對于名詞術(shù)語與其他試驗及統(tǒng)計可參照該操作規(guī)程 11.2 對于A與B型的方法的類型1的精度是用三種不用硬度的材料、利用實驗室內(nèi)程序、 從6個實驗室中確定。對于A與B試驗程序，應(yīng)在各個實驗室內(nèi)。于分開的兩天進行試驗。所有的材料應(yīng)來自一個產(chǎn)地。 11.3 （對于A與B型的）硬度試驗的結(jié)果應(yīng)是每個實驗室在同一天得到的5個單獨的硬度讀數(shù)的平均值。 11.4 表1表示了A型方法的精度結(jié)果。表2給出了D型方

15、法的精度結(jié)果。 11.5 在本精度與偏差節(jié)的精度結(jié)果給出了對本實驗方法精度的估測值，如上所述在特定的實驗室內(nèi)試驗程序中使用了橡膠材料。在無文件可證明（它們）適用于那些特殊的材料和包括本實驗方法的特定的試驗協(xié)議時，該精度參數(shù)不應(yīng)被用作對任意組別的材料接受或/和拒收的試驗 表1 類型 1的精度A型硬度計的方法材 料 平 均 值在實驗室內(nèi) 在實驗室之間等 級 SrA rB (r)C SRD RE (R)F1 51.4 0.646 1.83 3.56 1.56 4.41 8.59 2 65.3 0.878 2.48 3.81 2.14 6.06 9.27 3 68.0 0.433 1.23 1.80

16、2.28 6.45 9.49 匯總處理 61.6 0.677 1.92 3.11 2.018 5.72 9.28 此處：ABCDEFSr = 復(fù)測正確度標準偏差，用測量單位 r = 復(fù)測正確度 = 2.83×Sr，用測量單位 (r) = 相對復(fù)測正確度（單位為%） SR = 可再現(xiàn)率標準偏差，用測量單位 R = 可再現(xiàn)率 = 2.83×SR，用測量單位 (R) = 相對可再現(xiàn)率（單位為%） 4支持文件可以從ASTM總部取得，詢問RR；D11-1029材 料 平 均 值等 級42.6 154.5 282.3 359.8 匯總處理此處：ABCDEF表2 類型 1的精度D型硬度計

17、的方法 在實驗室內(nèi) 在實驗室之間 SrA rB (r)C SRD RE (R)F 0.316 0.791 1.01 0.762 0.894 2.24 2.86 2.16 2.10 4.11 3.47 3.61 2.82 3.54 3.54 3.32 7.98 10.0 10.0 9.40 18.7 18.4 12.2 15.7 Sr = 復(fù)測正確度標準偏差，用測量單位 r = 復(fù)測正確度 = 2.83×Sr，用測量單位 (r) = 相對復(fù)測正確度（單位為%） SR = 可再現(xiàn)率標準偏差，用測量單位 R = 可再現(xiàn)率 = 2.83×SR，用測量單位 (R) = 相對可再現(xiàn)率（

18、單位為%）。11.6 精度本試驗方法的精度可以以如下的用合適值r. R.（r）或（R）所表述的格式來表示，也即是說，必須在決定試驗結(jié)果（用試驗方法所獲的）時使用這些值。該合 適的值就是與表1與表2的平均值等級有關(guān)聯(lián)的r與R值，這些值最接近在日常試驗 操作時所考慮（在任意給定的時間，對于任何給定的材料）的平均值等級。11.6.1 復(fù)測正確度本試驗方法的復(fù)測正確度r已經(jīng)作為在表1與表2中列入的合適值 而被確立。必須將兩個以標準的試驗程序而獲得的、且（其差別）大于該列入（對于任意給定的等級）r值的單獨試驗結(jié)果認作為是從不同或不全等樣品總數(shù)中所獲 得的值。11.6.2 可再現(xiàn)率本試驗方法可再現(xiàn)率R已經(jīng)作為在表1與表2中列入的合適值而被確立。必須將兩個在兩個不同實驗室及以標準的試驗程序而獲得的、且（其差別）大 于該列入的值R（對于任意給定的等級）的單獨試驗結(jié)果認作為從不同或不全等樣 品總數(shù)中所獲得的值。11.6.3 關(guān)于以平均值等級的百分比表示的復(fù)測正確度與可再現(xiàn)率（r）與（R）的應(yīng)用如同上述對r與 R的說明。對于（r）與（R