【国家标准(GB)】 硬质橡胶硬度的测定

GB/T 1698—2003
本标准修改采用ISO2039-1：1993《塑料硬度的测定第一部分：钢球压人法》。本标准代替GB/T1698—1982《硬质橡胶硬度的测定》，因为国际上的发展，原标准在技术上已过时。
本标准根据IS02039-1：1993重新起草，其技术性差异及原因如下：本标准名称用《硬质橡胶硬质的测定》代替《塑料硬度的测定第一部分：钢球压人法》，因为本标准是为硬质橡胶特别制定的；一本标准中引用标准用GB/T2941代替塑料置放的相应标准（本版2），因为本标准的试验对象是硬质橡胶，而ISO2039-1：1993的对象是塑料；一本标准中术语增加了硬质橡胶的定义（本版3），用“硬质橡胶硬度”代替“球压陷硬度”，因为这样描述可以更充分地表达本标准方法的实质内容；一本标准试验力部分增加490N一项（本版5.4），因为通过试验我们验证了大量硬质橡胶试样在该力值下可遵循本标准的方法进行试验；一本标准增加了“如果需要可采用多于30s的时间，例如：90s”（本版8.3），因为考虑到硬质橡胶硬度测定的特点；
一本标准增加了试验结果取值要求（9.4)，因为这样具有可操作性；一本标准用附录A（资料性附录）代替1SO2039-1：1993的附录A（规范性附录），因为该附录在标准中只具有参考价值。
为便于使用，本标准还做了下列编辑性修改：a）用“本标准”代替“本国际标准”；b）删除了国际标准前言；
c）将\5.1”条中的三个段改为\5.1.1～5.1.3”三条。本标准与前一版本相比主要变化如下：在1982版标准中没有规定适用范围（对象），本标准规定了适用范围（1982版1，本版1）；在原标准中没有引用文件，本标准中增加了“规范性引用文件”（本版2)；一在本标准中增加了机身变形的规定（本版5.1.3），初试验力规定（本版5.3），主试验力增加了49.0N、132N、358N、961N四项（本版5.4），深度测量范围（本版5.5）。而原标准中没有；在原标准中没有试验原理和附录，在标准中增加了“原理和附录”（本版4，附录）；一在原标准中规定试样厚6.5mm土0.5mm，本标准规定试样厚度不小于4mm（1982版4.1，本版6)；
在原标准的6.2规定负荷为250gf士20gf，在本标准5.3规定初试验力F。应为9.8N（允许误差士1.0%)；
在原标准规定试验时间90s，在本标准中规定\如果需要可采用多于30s的时间，例如90s”（1982版6.3，本版8.3）；
在原标准规定测量点之间和测量点与边缘的距离均不应少于5mm，本标准规定钢球的触点与试样的边缘距离不应少于10mm（1982版6.4，本版8.2）；本标准增加了仪器机身变形的测定（本版8.7)；-本标准修改了计算公式（1982版7.1，本版9.1，9.2）。1
GB/T1698—2003
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由原国家石油和化学工业局提出。本标准由全国橡标委通用物理试验方法分技术委员会（TC35/SC2)归口。本标准负责起草单位：沈阳第四橡胶广。本标准主要起草人：贺红艳，脱锐。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：-GB/T1698—1982。
本标准委托全国橡标委通用物理试验方法分技术委员会（TC35/SC2)负责解释，1范围
硬质橡胶硬度的测定
本标准规定了在一定负荷下，通过钢球压人测定硬质橡胶硬度的方法。本标准适用于耐介质、耐电、耐热、耐冲击等硬质橡胶。2规范性引用文件
GB/T1698—2003
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T2941橡胶试样环境调节和试验的标准温度、湿度及时间（eqvISO471:1983）3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
硬质橡胶ebonite
是在橡胶中加人硫磺和其他配合剂，经硫化制造成的一种硬质材料，由于大量硫化剂的作用使用它具有较高的硬度。
硬质橡胶硬度hardness of ebonite当钢球压人硬质橡胶时，施加给钢球上的作用力与在规定时间内施加作用力后钢球压痕的面积之比。
4原理
本方法是在试样的表面施加一定作用力并测量钢球压人试样的深度，根据压人深度计算压痕面积，然后按下面公式计算硬度。
施加作用力
硬度三
压痕面积
5装置
5.1试验装置必须满足下列条件：5.1.1试验装置是由支撑升降平台的机身，带有相当紧固件的钢球和无冲击的施加试验力装置组成。5.1.2试验装置中配有测量钢球压人深度的装置，允许误差见5.5。5.1.3沿加载主轴方向施加最大试验力时，机身变形不应超过0.05mm。5.2钢球直径为5.00mm土0.05mm，钢球由淬火钢制成并要抛光。试验后钢球不应出现任何变形或损坏。
5.3初试验力F。应为9.8N（允许误差±1.0%）。5.4主试验力Fm应为下列值（允许误差士1.0%）：49.0 N,132 N,358 N,490 N,961 N。1
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5.5试验装置深度测量范围应为（0~0.4）mm，测量允许误差为士0.005mm。5.6计时装置充许误差为土0.1s。6试样
试样应是表面光滑、平行的薄板或尺寸足够的试块以消除边界效应对试验结果的影响，例如50mmX50mm。其厚度不小于4mm。
7试样的环境调节及试验温度
试样的环境调节及试验温度应符合GB/T2941规定。8试验步骤
8.1除非另有规定，试验应在GB/T2941中规定的调节环境下进行。8.2将试样置于平台上，其表面应同施加试验力的方向垂直。施加初试验力（见5.3），钢球的触点与试样的边缘距离不应少于10mm，将压入深度的测量装置调整到零，然后在2 s~～3s内，在无冲击作用下增加主试验力到规定值（见5.4）。8.3从规定的主试验力数值中选择试验力Fm，以得到0.150mm~0.350mm压痕深度。如果在30s后，压痕深度在上述范围之外，则应改变主试验力以获得正确的压痕深度。否则应在报告中注明。
注：如果需要可采用多于30s的时间，例如905。8.4进行试验的试样不应有气泡或龟裂，以免影响试验结果。如果对同一试样测量几次，应保证钢球试验点之间距离及与试样边缘距离不应少于10mm。8.5当施加主试验力Fm后，经过30s，测量钢球的压人深度h1，允许误差按5.5中的规定。8.6对一个或多个试样进行10次有效试验。8.7测定仪器机身的变形h2，按如下方法进行：在支撑板上放一块软质铜块（至少6mm厚），施加初试验力F。，将压人深度测量装置调至零位。施加主试验力Fm，保持试验力直至压人深度测量装置稳定为止。记下读数，移开试验力，重新调节深度测量装置至零位。
在每次施加主试验力后，重复上述操作步骤，直至压人深度测量装置读数恒定。这表明此点达到了铜块不可压入的位置。因此恒定的深度读数即是由于仪器机身变形引起的深度测量装置指示的位移。记下该恒定读数h2。
9结果的表述
9.1折算试验力F(N),按式(1)计算：0.21
F, = Fs×(h-h,)+0. 21
式中：
F.一一一折算试验力，单位为牛顿（N)；F.——钢球上的主试验力，单位为牛顿（N)；h—仪器机身变形修正后的压人深度（h=hl一h2），单位为毫米（mm）；h,—压痕的降低深度（=0.25mm），单位为毫米（mm）；hl---主试验力下的压人深度，单位为毫米(mm）h2——在主试验力下试验仪器机身的变形，单位为毫米(mm）。9.2硬质橡胶硬度按式(2)计算：2
（1）
式中：
硬质橡胶硬度，单位为牛顿/平方毫米（N/mm2）；F,——折算试验力,单位为牛顿(N);h.—压痕的降低深度，单位为毫米(mm）)。GB/T 1698—2003
（2）
9.32硬度（H)低于250N/mm2，精确到1N/mm2；硬度（H)高于250N/mm，修正到10N/mm2的倍数值。
9.4取10次有效试验的算术平均值为该试样的硬质橡胶硬度。不同试验力的测试结果不可比。试验报告
试验报告应包括下列内容：
本标准及引用的标准编号或名称；a）
试验材料的详细说明；
试验环境；
试样的尺寸和制备方法；
试验次数；
试验导致不正确压痕的次数；
试验结果及偏差。
GB/T1698—2003
计算硬度H使用公式如下：
压痕深度 h/mm
附录A
(资料性附录)
硬度和深度及试验力间的关系
(h - h.) + 0. 21
硬度 H/(N/mm2)
Fm 49. 0 N
Fa=132N
Fm =358 N
Fm490N
Fm=961N
压痕深度h/mm
表A.1(续）
硬度H/(N/mm2)
Fm=132 N
Fm=358 N
Fm=490 N
GB/T1698—2003
Fm=961NbzxZ.net
注：当进行试样硬度测定时，在一次和下一次施加试验力过渡区之间，如果试验在较小的试验力下进行，压痕深度较浅，或者在较大的试验力下进行，压痕深度较深，对硬度值测定稍有不同，在此情况下，建议使用的试验力应同当事双方达成一致
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