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GB/T 6031-1998標準介紹
本 標準 等 同采用ISO 48:1994硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測定(硬度在10至1001RHD之間)，原國際標準按其適用范圍分為三個標準，而國家標準則分為四個標準，即GB/T 6031-1985,GB/T 6032-1985,GB/T 9866-1988和GB/T 11207-1989。本國家標準，將原來的四個標準有機地結(jié)合起來，取消了重復(fù)的條款，增加了表觀硬度的測定方法及有關(guān)精密度試驗的內(nèi)容。本標 準 1 985年5月24日發(fā)布。
本 標 準 自實施之日起，代替GB/T6 031-1985,G B/T 6032-1985,G B/T 9866-1988和GB/T 11207-1989,
本標 準 的 附錄A是標準的附錄，附錄B是提示的附錄。
本標 準 由 中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部提出。
本標 準 由 全國橡膠與橡膠制品標準化技術(shù)委員會通用物理試驗方法分技術(shù)委員會歸口。
本標 準 起 草單位:化學(xué)工業(yè)部沈陽橡膠研究設(shè)計院.
本標 準 起 草人:林偉貞。
本標 準 委 托化工部北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計院負責(zé)解釋。
GB/T 6031-1998ISO前言
ISO ( 國際 標準化組織)是各國標準化組織(ISO成員團體)的世界性聯(lián)合機構(gòu)，制定國際標準的工作，通過ISO各技術(shù)委員會進行。凡對已建立技術(shù)委員會的項目感興趣的成員團體，均有權(quán)參加該委員會，凡與ISO有聯(lián)系的政府和非政府的國際組織也可參加此項工作。ISO在所有有關(guān)電工標準化方面都與國際電工委員會(IEC)密切合作。各技 術(shù) 委 員會采納的國際標準草案，寄發(fā)各成員團體，至少有75%的成員團體贊成后方可公布國際標準。國際 標 準 ISO4 8由ISO/TC4 5橡膠制品技術(shù)委員會，SC2 物理和降解試驗分技術(shù)委員會制定。本第 三 版 (ISO 48:1994)取消并代替第二版(ISO 48:1979)和版(ISO 1400:1975和ISO 1818:1975)，并做了技術(shù)修訂。
附 錄 A 是構(gòu)成本國際標準的一個組成部分，附錄B僅供參考。
GB/T 6031-1998引言
本標 準 規(guī) 定的硬度試驗提供了橡膠的抗壓人性的快速測量方法，與其他材料的硬度測試不同，其他材料是測定抵抗變形的性能。
硬 度是 在 規(guī)定的壓力下，通過壓入橡膠試樣中的球形壓針的壓入深度測量的.用 彈 性的各向同性材料的壓入深度和楊氏模量之間的經(jīng)驗關(guān)系式可以求出硬度值。這適用于大多數(shù)橡膠。
當需 要 測 定楊氏模量值時，應(yīng)采用適當?shù)脑囼灧椒ǎ鏕B/T7 757-1993《硫化橡膠或熱塑性橡膠壓縮應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》(eqv ISO 7743;1989)中所規(guī)定的方法。
GB/T 6031-1998參數(shù)
范圍
本標 準 規(guī) 定了對表面平坦而且兩面平行的硫化橡膠或熱塑性橡膠國際硬度的四種測定方法:
方法 N 常規(guī)試驗
方法 H 高硬度試驗
方法 L 低硬度試驗
方法 M 微型試驗
對于 彎 曲 表面表觀硬度的測定也規(guī)定了用方法N,H,L和M的四種方法，分別為方法CN,CH,CI
和CM.
這些 方 法 的主要區(qū)別在于鋼球的直徑和壓入力的大小，根據(jù)特定的用途選擇合適的方法。每個方法
的適用范圍如圖1所示。
圖1：硬度測試的應(yīng)用范圍
方法 N :硬度的常規(guī)試驗。適用于橡膠的硬度在35- 8 5IRHD范圍內(nèi)，也可用于硬度在30-
95IRHD范圍內(nèi)的橡膠。試樣的厚度要求大于或等于4 mm,
方法 H: 適用于橡膠的硬度在85-100IRHD范圍內(nèi)，試樣的厚度要求大于或等于4m m,
方法 L: 適用于橡膠的硬度在10--351RHD范圍內(nèi)，試樣的厚度要求大于或等于6m m.
注 1: 在 85-95IRHD和30-35IRHD范圍內(nèi)，用方法N測得的硬度值與分別用方法H或方法L獲得的數(shù)據(jù)不完
全一致
方法 M :硬度的微型試驗法，本質(zhì)上是按比例縮小的常規(guī)試驗法，適用于橡膠的硬度在35-
851RHD范圍內(nèi)，也可用于硬度在30--95IRHD范圍內(nèi)，試樣的厚度小于4 mm的橡膠。
注 2: 由于橡膠的各種表面因素，例如由打磨引起的表面粗糙，致使微型試驗與常規(guī)試驗所測的結(jié)果出現(xiàn)差異
方法 C N ,CH,CL和CM:彎曲表面的表觀硬度試驗。
這些 方 法 是試驗的橡膠為彎曲的情況下，對方法N,H,L和M的修改。主要存在兩種情況:
a) 試 驗 的試樣和制品足夠大，使硬度計能安放在上面。
b) 試 驗 的試樣和制品及硬度計都很小，使他們能安放在普通的支座上。或者能將試樣安放在硬度
計的試樣臺上。
上述方法不能保證適用于所有類型和尺寸的試樣，但包括了像“O”型圈這樣一些最普通的類型。
膠輥表觀硬度的測定可以采用以下三種方法:
a) HG/T 2413.1-1992 橡膠趙氏硬度計法(eqv ISO 7267-3:1988)
b) HG/T 2413.2-1992 橡膠邵爾硬度計法(idt ISO 7267-2:1986)
c) HG/T 2450-1993 橡膠國際硬度計法(idt ISO 7267-1:1986)
引用標準
下列 標 準 所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均
為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準版本的可能性。
GB 2941-1991 橡膠試樣環(huán)境調(diào)節(jié)和試驗的標準溫度、濕度及時間(eqv ISO 471:1983和ISO
1826 : 1981 )
GB /T 9865.1-1996 硫化橡膠或熱塑性橡膠樣品和試樣的制備部分:物理試驗(idt IS O
4661 -1 :1993)
GB /T 9868-1988 橡膠獲得高于或低于常溫試驗溫度通則(idt ISO 3383:1985)
GB /T 14838-1993 橡膠及橡膠制品試驗方法標準精密度的確定(neq ISO 9272:1986)
GB /T 12832-1991 橡膠結(jié)晶效應(yīng)的測定硬度測量法(eqv ISO 3387:1978)
原理
本硬 度 試 驗是測量鋼球在一個小的接觸力和一個大的總力作用下，壓入橡膠的深度差。當采用微型
試驗時，用刻度系數(shù)6乘以這個差值。橡膠國際硬度由表3至表5或由這些表繪制的曲線獲得，或者由
以橡膠國際硬度為單位的刻度盤直接讀數(shù)。這些表和曲線由附錄A給出的壓入深度與硬度之間的經(jīng)驗
關(guān)系得到。
定義
本標 準 采 用以下定義。
4.1 橡膠國際硬度(IRHD)應(yīng)這樣確定:當IRHD等于0時，表示材料的楊氏彈性模量為0; 當IRHD
等于100時，表示材料的楊氏彈性模量為無限大。在通常情況下應(yīng)滿足如下條件:
a) 橡膠國際硬度的增量總是近似地表示相同比例的楊氏彈性模量的增量。
b) 對于高 彈性橡膠，橡膠國際硬度和邵爾A型硬度的數(shù)值大致相同。
4.2 標準硬度(用S表示)
使用 方 法 N,H,L和M規(guī)定的程序，用標準厚度和不小于規(guī)定的最小橫向尺寸的試樣測得。橡膠國
際硬度值取整數(shù)位。
4.3 表觀硬度
使用 方 法 N,H,L和M規(guī)定的程序，用非標準試樣，以及使用方法CN,CH,CL和CM測得。橡膠
國際硬度取整數(shù)位。
注 3: 用方法CN,CH,CL和CM測得的值總是給出表觀硬度，因為試驗通常在橡膠厚度有所變化的整個制品上進
行，而且在多數(shù)情況下，橫向尺寸不能保證壓足與邊緣之間的最小距離。因此測得的數(shù)值通常與用方法N,H,
L和M 在標準試樣上 ，或在相同厚度的制品的平坦表面上所測得的數(shù)值不一致.另外測出的硬度值還與制品
的支承方法和是否使用了壓足有關(guān)。
在彎曲表面上測得的結(jié)果，僅適用于特殊形狀，特殊尺寸的試樣或制品，以及特殊的支承方式等。同
標準硬度值相比可相差10 IRHD左右。此外，經(jīng)打磨的表面或用其他方法除去布紋的表面，與光滑的模
壓表面相比，得到的硬度值將稍有不同。
儀器
5.1 方法N,H,L和M
儀器 的主要部件如下所述，其尺寸和作用力見表1。
表 1 儀 器 的 壓 力 和 尺 寸
表 1 儀 器 的 壓 力 和 尺 寸
5.1.1 壓桿和壓桿的支承裝置。可垂直移動的壓桿，下端是一個鋼球或球形表面。壓桿的支承裝置，可
使其在施加接觸力之前，鋼球下端部稍高于環(huán)形壓足的基準面。
5.1.2 對壓桿施加接觸力和壓人力的裝置。作用力包括壓桿和與其相連的附件重量，以及一切可能作
用于壓桿的彈簧力，以使其實際加于壓桿球端的力符合表1的規(guī)定。
5.1.3 測量由壓人力產(chǎn)生的壓桿壓入深度增量的裝置，以長度單位表示，或者直接讀出橡膠國際硬度
IRHD。該測量裝置可以是機械的、光學(xué)的或電學(xué)的。
5.1.4 扁平環(huán)形壓足，垂直于壓桿軸線，并有一個使壓桿通過的同心圓孔。壓足放在試樣上，并對其施
加30 kPa士5 kPa的壓力，施加在壓足上的總壓力不應(yīng)超過表1中規(guī)定的值。壓足與測量壓入深度的裝
置為剛性連接。這樣測出的位移才是壓桿相對于壓足(即試樣的上表面)的位移，而不是壓桿相對于支承
試樣的表面的位移。
在微 型 試 驗中，當使用借助彈簧向上頂推試樣臺的儀器時，壓足上的壓力值和壓足上的作用力在施
加總壓力的過程中都是起作用的，在施加145 mN壓入力之前，壓足上的作用力大于此值，即等于
380 mN士30 mN,
注 4: 表 1中不是所有尺寸和壓力的可能組合均符合5.1.4的壓力要求
5.1.5 硬度計的輕微振動裝置(例如電動蜂鳴器)以克服任何輕微的摩擦力(在消除了摩擦力的儀
器上可以省去)。
5.1.6 試樣的恒溫箱，試樣在非標準溫度下試驗時所用。該恒溫箱應(yīng)安裝一個控制溫度的裝置，使其將
溫度控制在所需溫度士2 C范圍內(nèi)。壓足和垂直壓桿應(yīng)穿過恒溫箱頂部。穿過頂部的部分由低導(dǎo)熱率的
材料制成。測量溫度的敏感元件應(yīng)安裝在恒溫箱內(nèi)靠近試樣或安放試樣的地方(見GB/T 12832),
5.2 方法CN,CH,CL和CM
所用 儀 器 基本上是5.1中所描述的，但有以下幾點不同
5.2-1 半徑大于50 mm的圓柱形表面
儀器的底部，應(yīng)在壓桿下面有一小孔，使環(huán)形壓足自由通過，這樣一來在底座的上、下均可進行測量。
底座的下表面應(yīng)為兩個相互平行并與底座平面平行的圓柱體形狀。圓柱的直徑和它們相隔的距離
應(yīng)能使儀器固定并支承在被試驗的彎曲表面上。或者經(jīng)改進的底座可以安裝上帶萬向節(jié)的可動壓足，以
便使它們適用于彎曲面。
5.2.2 大于50 mm大半徑的雙彎曲的表面
應(yīng)使 用 5 .2.1規(guī)定的帶可調(diào)壓足的儀器。
5.2.3 半徑為4 mm至50 mm的圓柱面或雙彎曲的小試樣
如果 表 面 太小不能支承儀器，則試樣或制品應(yīng)由專用夾具或V型模具的裝置固定，以便使壓足垂
直地壓在試驗表面上。也可以用蠟把小試樣凝固在試樣臺上。
注 5: 通 常情況下，用于方法M的儀器僅適用于橡膠厚度小于4mm的試樣。
注 6: 用 于方法M，借助彈黃向上頂推試樣臺的儀器，不適用于大的試樣或具有大彎曲半徑的制品。
5.2.4 小“O"型圈和小于4 mm彎曲半徑的制品
這些 試 樣 應(yīng)固定在合適的夾具或模具上，或者用蠟?zāi)淘谠嚇优_上，應(yīng)使用方法M所用的儀器測
量。如果半徑小于0. 8 mm，則不能進行試驗。
試樣
試樣 應(yīng) 按 GB/T 9865.1的規(guī)定進行制備。
6.1 方法N,H,L和M
6.1.1 概述
試祥 的 上 、下表面應(yīng)是平整、光滑和相互平行的。對比試驗應(yīng)在相同厚度的試樣上進行。
6.1.2 厚度
6.1.2.1 方法N和H
標準 試 樣 的厚度應(yīng)為8-10mm，而且可以由一層、兩層或三層亞放的橡膠組成，其的橡膠層
不應(yīng)小于2 mm。非標準試樣可以稍厚些或者稍薄些，但不能小于4 mm,
6.1.2.2 方法L
標準 試 樣 的厚度為10-15m m，而且可以由一層、兩層或三層疊放的橡膠組成，其的橡膠層不
應(yīng)小于2 mm。非標準試樣可以稍厚些或者稍薄些，但不能小于6 mm,
6.1.2.3 方法M
標準 試 樣 的厚度應(yīng)為2m m土0.5mm。可以使用厚些或薄些的試樣，但不能小于1m m。用這樣的
試樣測得的結(jié)果與標準試樣所測的結(jié)果不能進行比較。
6.1.3 橫向尺寸
6.1.3.1 方法N,H和L
標準 試 樣 和非標準試樣的橫向尺寸應(yīng)使試驗點與試樣邊緣的距離不小于表2的規(guī)定。
表 2 試 驗 點 與 試 樣 邊 緣 的 最 小 距 離
6.1.3.2 方法M
橫向 尺 寸 應(yīng)使試驗點與試樣邊緣的距離不小于2m m,
試樣 厚 度 大于4m m，但由于橫向尺寸或平面部分的面積所限，不宜在常規(guī)試驗儀器上試驗而用微
型儀器試驗時，試驗點應(yīng)距離試樣邊緣盡可能遠一些。
6.2 方法CN,CH,CI和CM
試樣 應(yīng) 是 一個完整的制品或者是從制品上切下的一部分。切下的試樣下面應(yīng)能夠在硬度試驗期間
內(nèi)被正常支承住。如果試樣的表面有布紋，應(yīng)打磨后再進行試驗.試樣在打磨后應(yīng)在標準溫度下(見
GB 2941)恢復(fù)至少16h，而且按第8章的規(guī)定進行環(huán)境調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)期可以作為恢復(fù)期的一部分。
硫化和試驗之間的時間間隔
除非 技 術(shù) 原因另有規(guī)定外，應(yīng)遵守下列要求(GB2 941).
所有 常 規(guī) 試驗，硫化和試驗之間的最短時間應(yīng)為16h。仲裁試驗，最短時間應(yīng)為72h
非制 品 試 驗硫化和試驗間的最長時間為4個星期。對比評價試驗，試驗應(yīng)盡可能經(jīng)相同的時間間
隔后進行。
制品 試 驗 ，只要有可能，硫化和試驗間的時間間隔應(yīng)不超過3個月。在其他情況下，試驗應(yīng)在買方收
到制品后兩個月內(nèi)進行。
試樣的調(diào)節(jié)
8.1 當試驗在標準溫度下(見GB 2941)進行時，試樣在試驗前應(yīng)在這一試驗條件下至少調(diào)節(jié)3 h,
8.2 當試驗在較高或較低的溫度進行時，試樣應(yīng)在試驗環(huán)境中放置一段時間，使之足以達到與試驗環(huán)
境的溫度相平衡，或按所試膠料或制品的技術(shù)要求規(guī)定的時間放置，然后立即試驗。
試驗溫度
試驗 通 常 應(yīng)在標準溫度下進行(見GB2 941)。當采用其他溫度時，應(yīng)從GB2 941所規(guī)定的優(yōu)選溫度
中挑選溫度。
程序
10.1 按第8章規(guī)定調(diào)節(jié)試樣。在試樣的上、下表面撒上薄薄的，把試樣放在一水平剛性支承表
面上，放下壓足與試樣表面接觸。使壓桿和壓球在橡膠上保持5s.這時球上的壓力為接觸力。
10.2 如果硬度計以橡膠國際硬度(IRHD)分度，它應(yīng)在5s后，調(diào)整到讀數(shù)為100;然后應(yīng)施加壓入力
并保持30 s，這時可直接測得橡膠國際硬度值。
10.3 如果硬度計以長度單位分度，應(yīng)記下施加壓人力30s后引起的壓桿壓入深度的差值D(0.01 mm
為單位)。在采用微型試驗時，這個值應(yīng)乘以刻度系數(shù)6再利用表3至表5或由這些表繪制曲線換算成
橡膠國際硬度值。
10.4 在施加負荷期間，除非儀器消除了摩擦，否則都應(yīng)輕微振動儀器。
表3 方法N所用的D值與國際橡膠硬度值(IRHD)的換算
表4 方法H所用的D值與國際橡膠硬度值(IRHD)的換算
表5 方法L所用的D值與國際橡膠硬度值(IRHD)的換算
測量次數(shù)
應(yīng)在分布于試樣上的最少三個不同點各測量一次，取測量結(jié)果的中位數(shù)。
結(jié)果表示
a) 試 驗 結(jié)果取整數(shù)位，
b) 用 S 表示標準硬度;
c) 非 標 準試樣其結(jié)果為表觀硬度，應(yīng)注明厚度和最小橫向尺寸;
d) 用 代 號字母表示測試方法，即N,H,L,M分別為常規(guī)、高硬度、低硬度和微型試驗，
e) 用 詞 頭字母c表示彎曲面試驗。
參考資料
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