ASTM D638 拉伸

1、ASTM/D638-91塑料拉伸性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法1范圍11當(dāng)在預(yù)處理、溫度、濕度和試驗(yàn)機(jī)速度預(yù)先定義的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，這個(gè)試驗(yàn)包含標(biāo)準(zhǔn)的啞鈴形試樣的沒有增強(qiáng)型和增強(qiáng)型的塑料的拉伸性能的測定。12這個(gè)試驗(yàn)方法可被使用于任何厚度到0.55inch （14mm）的試驗(yàn)材料，然而對于薄片形式的試驗(yàn)樣品，包括小于0.04inch（1.0）厚度的薄膜，試驗(yàn)方法D882是所指的試驗(yàn)方法，對于厚度大于0.55inch的材料，一定通過機(jī)器加工使之減少。注釋1對于試驗(yàn)方法D638的完全的測量參考已經(jīng)發(fā)展到D638M注釋2這個(gè)試驗(yàn)方法并不包含精密的物理過程，橫梁移動(dòng)保持一個(gè)恒定的速率是我們理論上所期望的，在試樣上

2、傳感器標(biāo)記間的橫梁移動(dòng)速率和變形速率有很大的不同。指定的試驗(yàn)速率在塑料狀態(tài)下，對材料的性能有很大的影響，通過這些過程的試樣厚度的變化是允許的，這些變化對結(jié)果幾乎沒有影響，所有的試樣應(yīng)該同一厚度，當(dāng)需要更精密的物理數(shù)據(jù)時(shí)，額外的特殊的試驗(yàn)應(yīng)該被使用。注釋3這個(gè)試驗(yàn)方法可被用于試驗(yàn)酚醛樹酯或?qū)訅翰牧?，這些材料可被用做電氣絕緣，這樣的材料應(yīng)同試驗(yàn)方法D229和D651所述的那樣來進(jìn)行試驗(yàn)。注釋4對于樹酯復(fù)合材料的增強(qiáng)，它帶著定向的持續(xù)或不持續(xù)的高 數(shù)20KG纖維。試驗(yàn)應(yīng)按試驗(yàn)方法D3039來進(jìn)行。13磅為單位開始的值應(yīng)被看作標(biāo)準(zhǔn)，在括號內(nèi)給出的值僅供參考。14這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有注明所有的安全問題，如果和其

3、使用有關(guān)，它是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使用者的責(zé)任，他應(yīng)建立恰當(dāng)?shù)陌踩徒】档膶?shí)驗(yàn)操作并且在使用之前測定有規(guī)律限制的實(shí)用性。2參考的數(shù)據(jù)21ASTM標(biāo)準(zhǔn)對于電氣絕緣使用的硬片材料的D229試驗(yàn)方法，固體電氣絕緣的厚度的D374試驗(yàn)方法，拉伸的橡膠性能的D412試樣方法，對于條件材料和電氣絕緣材料的試驗(yàn)D618實(shí)驗(yàn)方法，對于塑料拉伸性能的D639試驗(yàn)方法，模塑電氣絕緣材料的拉伸強(qiáng)度的D651試驗(yàn)方法。薄膜拉伸性能的D882試驗(yàn)方法相關(guān)塑料的D883專門術(shù)語折斷的塑料和電氣絕緣材料的拉伸沖擊能量的D1822試驗(yàn)方法。纖維樹酯合成物的拉伸性能的D3030試驗(yàn)方法，指定的塑料的D4000分類系統(tǒng)。尼襲和PA的D406

4、6說明對于試驗(yàn)機(jī)負(fù)載校對的E83實(shí)驗(yàn)方法，測定精度的實(shí)驗(yàn)方法的進(jìn)行各試驗(yàn)室間研究的E691實(shí)驗(yàn)操作。3專門名詞31應(yīng)用這個(gè)試驗(yàn)方法的字詞的定義參照專門名詞D883和附A24意義和使用41對于塑料的控制和說明這個(gè)試驗(yàn)方法被設(shè)計(jì)產(chǎn)生拉伸性能，這些數(shù)據(jù)對于質(zhì)量品質(zhì)和研究和發(fā)展都是有用的，對于一些材料，它們可能有一個(gè)需要這個(gè)試驗(yàn)方法使用的說明，在使用這個(gè)試驗(yàn)方法前，參照材料說明是可建議的，分類的D4000的表一列出了當(dāng)前存在ASTM 材料標(biāo)準(zhǔn)。42拉伸性能在一定速度和環(huán)境的的試驗(yàn)下可能會隨試樣準(zhǔn)備而不同，接著精度比較的結(jié)果是所希望的，這些因素一定要小心地控制。421我們想到?jīng)]有準(zhǔn)備好材料的試驗(yàn)方法，這

5、種材料就不能被測試，當(dāng)比較試驗(yàn)的材料是所希望的，我們應(yīng)更加注意確保所有的樣品以同一個(gè)方式準(zhǔn)備好，除非試驗(yàn)包含樣品制備的影響，相似的，對于參照的目的或比較（在任何給定的系列試樣）注意一定要確保最大程度的準(zhǔn)備、加工）43對于塑料工程設(shè)計(jì)目的，拉伸性能可能提供有用的數(shù)據(jù)，對于一定伸長率和環(huán)境條件許多塑料表現(xiàn)出了高靈敏度，通過這個(gè)試驗(yàn)方法獲得的數(shù)據(jù)被認(rèn)為是合法的，對于涉及到負(fù)載時(shí)間范圍或環(huán)境極大地不同于這個(gè)試驗(yàn)方法，在這種不相同的情況下，對大多數(shù)塑料，沒有限制的可靠性估計(jì)，如果拉伸性能滿足工程設(shè)計(jì)的目的，在較寬的負(fù)載時(shí)間范圍（包括沖擊和屈服）和環(huán)境條件的范圍下，伸長率的靈敏度和需要測試的環(huán)境。5儀器5

6、1試驗(yàn)機(jī)一個(gè)橫梁移動(dòng)類型的試驗(yàn)機(jī)，其組成如下。511固定數(shù)支撐一個(gè)夾具的固定數(shù)512可移動(dòng)數(shù)支撐又一個(gè)夾具的可移動(dòng)數(shù)513夾具固定數(shù)和可移動(dòng)數(shù)之間夾持試驗(yàn)的夾具，夾具應(yīng)是自調(diào)整的，也就是說，它們應(yīng)被連接到固定的和可移動(dòng)之間，當(dāng)有任何負(fù)載加上時(shí)，它們將自由地被拉直，試樣中心應(yīng)和實(shí)際是被拉伸方向的夾具中心重合。試樣盡可能地和拉伸方向成一條直線，以便沒有產(chǎn)生滑動(dòng)的循環(huán)移動(dòng)會在夾具上發(fā)生，對于不在一條直線上有一個(gè)限制自調(diào)夾具將會調(diào)整。5131試樣應(yīng)以這種方法被夾持，即和夾具之間的滑動(dòng)盡可能被阻止，有很深的刻痕或鋸齒的夾具表面和那些單一的粗糙的的模型相似，鋸齒相隔大約0.09inch（2.4mm），深度

7、大約0.06inch（1.6mm），這對于大多數(shù)熱塑材料被發(fā)現(xiàn)是令人滿意的，對于較硬的塑料較好的鋸齒被發(fā)現(xiàn)更令人滿意的，便如熱固的材料，鋸齒應(yīng)保持清潔和稅利，有時(shí)會在夾具間斷開，當(dāng)很深的鋸齒或光滑的試樣表面被使用時(shí)，其它的技術(shù)在這種情況下被使用，其他的技術(shù)（已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是有用的，特別是光滑表面的夾具）是使試樣表面夾具間應(yīng)是光滑的，在試樣和夾具表面間放入磨布、磨低或塑料或橡膠纖維一般叫做醫(yī)用膠布，第80號雙邊磨紙?jiān)谠S多情況下被發(fā)現(xiàn)是有效的，在打開的網(wǎng)狀纖維，線被涂有磨料，這也是有效的，減小試樣截面也可能是效的，特別的夾具類型的使用進(jìn)需要估計(jì)夾具的光滑度和斷裂度。514驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對于傳給可移動(dòng)部分的驅(qū)

8、動(dòng)機(jī)構(gòu)，關(guān)于不變部分的控制速度，這個(gè)速率按第9部分指定的進(jìn)行調(diào)整。515負(fù)載顯示器當(dāng)通過夾具夾住時(shí)，通過試樣支撐的能示的總共拉伸負(fù)載的可適合的負(fù)載顯示機(jī)器，在指定的試驗(yàn)速率下，這臺儀器幾乎沒有慣性滯后，負(fù)載顯示的精度應(yīng)達(dá)到 1或更好，試驗(yàn)機(jī)的精度應(yīng)與實(shí)驗(yàn)操作E4進(jìn)行修改。516固定的部分，可移動(dòng)部分，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾具應(yīng)由這樣的材料構(gòu)成，在這種比例下通過這些部分構(gòu)成的，總共彈性軸向的伸長，在總比例下不超過總的1，這時(shí)在任何負(fù)載達(dá)到機(jī)器比率的容量，在試驗(yàn)中對試驗(yàn)樣品標(biāo)記的兩個(gè)測量儀器之間。52伸長顯示器（變形測定儀）當(dāng)試樣被拉長時(shí)在測定兩個(gè)一點(diǎn)間距離，試樣的測量長度范圍內(nèi)適合的儀器可被使用，對于參考

9、目的，變形測定儀一定要被設(shè)定，如圖1的試樣的滿量程測量長度，這是令人滿意的，但不是必需的，這個(gè)儀器能自動(dòng)記錄這個(gè)距離和其改變或者作為一種試樣負(fù)載的功能，從試驗(yàn)開始用去的時(shí)間或者兩者兩者都有，如果只是后者獲得，負(fù)載時(shí)間數(shù)據(jù)一定要取得，在指定的試驗(yàn)速度下，儀器應(yīng)幾乎沒有慣性。變形測定儀被分類并且定期修改的校對值應(yīng)和實(shí)驗(yàn)操作E83的相一致。521彈性模數(shù)測定對于彈性模量的測定，最大伸長錯(cuò)誤為0.0002in./in，并能自動(dòng)地持續(xù)地記錄的變形測定儀可被使用，一個(gè)等級為B2變形測定儀（實(shí)驗(yàn)操作E83）滿足這個(gè)需求。522低伸長測定對于屈服伸長和低伸測定（通常20左右）和上述的變形測定儀一樣，拉細(xì)到20

10、的伸長，這可以使用，在任何情況下，變形測定儀系統(tǒng)一定要滿足至少C類（實(shí)驗(yàn)操作E83）需求，它包括了一個(gè)固定的0.001的變形伸長錯(cuò)誤或顯示的變形伸長0.1%無論哪一種誤差都是很大的。523伸長測定對于測量伸長大于20，測量技術(shù)的錯(cuò)誤不能超過可接受的測量值的10。53千分尺一個(gè)逐漸增加一至少0.001（0.025mm）的分辨測量試樣的寬和厚的適當(dāng)?shù)那Х殖呖梢允褂?，剛性或半剛性的塑料的所有的寬度和厚度的測定，可用帶齒桿的手動(dòng)千分尺來測量，對于測量沒有剛性的試樣的厚茺的可適合的儀器應(yīng)有：（1）一個(gè)接觸的3.6 0.36psi（25 2.6pa） 測量壓力（2）一個(gè)可移動(dòng)的環(huán)形接觸腳0.250 0.0

11、01inch （6.350.025）直徑（3）一個(gè)較低的固定的基準(zhǔn)面是足夠大，以致于超出了各個(gè)方向的接觸腳并且同接觸腳相平行，兩者相差0.0002inch（0.005）在所有的腳平面上，腳和基準(zhǔn)平度應(yīng)符合試驗(yàn)方法D374（其上寫有變形測定儀的表面平行度）的校正部分531配備一個(gè)直徑是0.6250.003in）15.880.08mm）圓形接觸腳的可選儀器被再次建議，最小寬度至少為0.625in（15.88mm）的過程樣品或較大試樣的厚度測量。FIG 1 Tension Test Specimmens for sheet ,plate,and Molded Plasics圖形1：對于片、板和模塑材

12、料的拉伸試驗(yàn)樣品DIMENSIONS OF FUBE SPECIMENS管子試樣尺寸METAL PLUGS 金屬插入物Machine to 60% of original Nominal Wall Thickness 最初規(guī)定的壁厚60的機(jī)器Normal Wall Thickness 規(guī)定的壁厚Stardard Wall Thickness L of Specimen to by Used 要被使用的試樣的標(biāo)準(zhǔn)長度LFig 2 Diagram showling location of tube tension specimens in testing machine 圖形2：在試驗(yàn)機(jī)上顯示出管

13、子拉伸試樣位置的簡圖6試驗(yàn)樣品61片、板和模塑料材料611剛性和半剛性塑料試驗(yàn)樣品應(yīng)符合圖形1顯示的尺寸，類形1的試樣是參考試樣，當(dāng)有效的材料有一個(gè)0.28inch（7mm）的厚度或者這種材料至少是可用的，我們就應(yīng)該使用，在參考類型試樣的一種材料沒有在較窄的部分?jǐn)嗔褧r(shí)時(shí)類型2試樣可被使用，當(dāng)只有限制材料有0.16inch（4mm）或比之薄的厚度估算可用時(shí)或大量的試樣放在裸露的有限的空間（熱量和環(huán)境穩(wěn)定的試驗(yàn)）這時(shí)類型V的試樣可以使用，有不同硬度（也就是說，沒有剛性和半剛性）的情況下，材料間需要直接比較，這時(shí)類型V的試樣可被使用，對于厚度大于 0.28inch（7mm）但不超過0.55inch（

14、14mm）的所有材料一定要使用型 試樣。612無剛性試樣應(yīng)與圖形1顯示的尺寸相符合，0.16inch（4mm） 左右厚度的測試無剛性塑料的第IV類型的樣品被使用，對于厚度大于0.28inch（7mm）但不超過0.55inch（14mm）的所有材料，類型III 試樣一定要用。613增強(qiáng)型合成物對于增強(qiáng)型合成物的試驗(yàn)樣品包括正交各向異性的層壓，應(yīng)該符合圖形1顯示的類型1試樣的尺寸。614準(zhǔn)備工作試驗(yàn)樣品應(yīng)通過機(jī)器操作準(zhǔn)備好，或把試樣切成片、板或相似的組成，材料厚度大于0.55inch（14mm），一定要調(diào)整到 來使用作為類型III 試樣，試樣也能取決于設(shè)備好模型材料來被試驗(yàn)。注釋7試驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)表明

15、對于一些材料例如玻璃布，SMC和BMC層壓制品，其它的試驗(yàn)樣品應(yīng)被認(rèn)為是確保在試樣測量長度內(nèi)斷裂，通過8.3來管理。注釋8從某種復(fù)合層壓物，例如編織手套或玻璃布準(zhǔn)備好的試驗(yàn)樣品，注意切割試樣一定要平行，在位移上切割的增強(qiáng)將將被削弱，結(jié)果導(dǎo)致較低的層壓性能，除非在某一個(gè)方向上的試樣試驗(yàn)不與增強(qiáng)結(jié)構(gòu)平行，這個(gè)不同可進(jìn)行研究。注釋9通入注塑準(zhǔn)備好的試樣可能與機(jī)器切割準(zhǔn)備好的試樣有不同的拉伸性能，這是由于方向引起的，這個(gè)影響可能更多地被表述成試樣窄條部分的因素。62剛性管子621剛性管子的試驗(yàn)樣品應(yīng)在圖2被顯示出來，長度Lo應(yīng)在圖2表中被顯示出來，在試樣的長度中心在試樣的外部應(yīng)被機(jī)械加工成一個(gè)凹槽，這

16、個(gè)凹槽應(yīng)包括一個(gè)直的部長度為2.2inch（57.2mm），并且在每一個(gè)末端和外部的直徑有一個(gè)半徑3inch（76mm），有直徑尺寸的鋼塞或銅塞，它們會適合在管子內(nèi)部，并且有一個(gè)長度為1inch（2mm） 銷，它被放在試樣的末端避免壓碎，通過在線的金屬桿上分離和支撐它們，它們在管子中可被方便地放置，并且試驗(yàn)設(shè)備如圖2所示63剛性桿631對于剛性桿的試樣顯示如圖3，長度Lo 顯示在圖表（圖形3） 中，在長度的中心在試樣周圍應(yīng)加工一個(gè)槽，以便機(jī)器加工部分的直徑應(yīng)是最初標(biāo)準(zhǔn)直徑的60，在每一個(gè)末端連接到外部直徑，這個(gè)槽應(yīng)包括長度方向直的部2.25in（57.2mm）,并且有3inch（76mm）的半

17、徑64所有試樣的表面應(yīng)避免可見的裂縫、刮痕或不足，通過粗糙的機(jī)器操作作留下的記號，應(yīng)用一個(gè)好的方案或研磨除去并且挫平的表面用D號或更好一點(diǎn)的磨紙來使之光滑，完成的沖程應(yīng)和試驗(yàn)樣品長軸方向平行，所有的毛邊應(yīng)從模塑樣品中除去，應(yīng)非常小心不去刮壞模塑表面，在加工樣品時(shí)，超過如圖1顯示的尺寸的公差發(fā)底切應(yīng)盡量地避免，注意應(yīng)避免其它一般的機(jī)械加工錯(cuò)誤。65如果需要把測量標(biāo)記在試樣上，這可以用不會影響被試驗(yàn)材料的蠟筆或墨汁，在試樣上的測量標(biāo)記不應(yīng)被刮、打孔、壓痕。66當(dāng)試驗(yàn)材料被認(rèn)為是各向異性時(shí)，重疊的試樣應(yīng)被準(zhǔn)備好，并且和它們的軸線相對平行，也就是各向異性預(yù)測的方向。7條件71條件試樣在試驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)操作

18、D618過程一致，試樣應(yīng)放在 232度和相對濕度為505%至少40小時(shí)，對于那些試驗(yàn)，當(dāng)條件不同意時(shí)應(yīng)允許1度和相對濕度為2。注意對于一些吸濕材料例如：對試驗(yàn)較干作為模塑的試樣，例如，D4066的說明，這些都需要提前對上述條件相對濕度50，需要試樣在水蒸氣條件模塑時(shí)沒有，除去此條件直到試驗(yàn)時(shí)才拿出。72試驗(yàn)條件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室空氣的溫度232度和相對濕度505，除非特別指定試驗(yàn)方法在不認(rèn)可情況，條件應(yīng)是1.8度和相對濕度2。注釋10溫度上小的改變而一些塑料的拉伸性能快速地改變，在高速下加熱可產(chǎn)生試樣變形的結(jié)果，沒有強(qiáng)迫致冷進(jìn)行試驗(yàn)來確保試驗(yàn)條件的統(tǒng)一性，測定試樣減少部分的濕度并計(jì)錄自動(dòng)加熱材料的溫度。FIG 3 Diagram showing location of rod tension test specimen in testing maching圖形3 在試驗(yàn)機(jī)上的條狀拉伸試驗(yàn)樣品的位置顯示圖DIMENSIONS OF ROD SPECIMENS條狀試樣的尺寸Norminal Diamter 標(biāo)準(zhǔn)直徑Total calculated Niminun Length of Specimen試樣的總共計(jì)算的最小長度Starddard Length of Specimen to be used