【国家标准(GB)】 塑料拉伸蠕变测定方法

UDC 678.5/.8: 620.172.2
中华人民共和国国家标准
GB 11546—89
ISO 899--1981
塑料拉伸蠕变测定方法
Plastics---Determination of tensile creep1989-08-05发布
国家技术监督局
1990-07-01实施
中华人民共和国国家标准
塑料拉伸蠕变测定方法
Plastics --Determination of tensile creep本标准等同采用国际标准ISO899-1981《塑料拉伸蠕变的测定》。主题内容与适用范围
本标准规定了硬质塑料拉伸螺变测定方法。本标准适用于所有硬质模塑塑料或板材。本标准测得的数据可用于：
材料性能比较，
零件设计，
表示恒定载荷下的长期特性，
制订技术条件。
引用标准
GB 2918
GB1039
GB1040
3术语
塑料试样状态调节和试验的标准环境塑料力学性能试验方法总则
塑料拉伸试验方法
8.1 蝎变 ( treep)
在应力作用下，材料应变随时间而变化的现象。3.2应变（strain）
在应力作用下，产生的尺寸变化与原始尺寸之比。应变可由下列方程求得：AT
式中：
一应变
At=1-to, mmg
1一试验过程中任何给定时刻的标距，mm1o未加应力前的初始标距，mm。应变也可以用下列方程的百分数表示AT
3.3初始应力（initial applied stress）x 100
力除以试样的初始横截面积。它可用下列方程表示：F
一初始应力，MPa，
式中： α—
F二载荷，N，
国家技术监督局1989-08-05批准GB 11546-89
ISO 899—1981
（2）
1990-07-01实施
GB11546—89
一试样的初始横截面积，mm2。
恢复应变（recovery）
试样完全卸载后，任何给定时刻应变的减小。它可用下列方程的百分数表示：41
一恢复应变，
一完全卸载后任何给定时刻标距的减小，mm，l,除去应力瞬间试样的标长，mm。3.5蠕变应变(creep strain）
蠕变试验时，任何给定时刻由作用应力产生的应变。蠕变模量（creepmodulus）
初始应力对变应变的比。它可由下列方程求得：Eet
式中：Ect蠕变模量，MPa，
一在时刻t 时的螺变应变。
等时应力-应变曲线（lsochronous stress-strain curve）8.7
（4）
（5）
从测定的一系列不同应力水平的蠕变曲线上，求取同一时刻的应变值，将正应力（Y一轴）对相应的应变（X一轴）作图，即得等时应力-应变曲线（见图1）。2此内容来自标准下载网
在时间t时的拉纯应变义(t,3.8 破断时间 (time to rupture)试样从完成加载解间到试样破断时刻所经历的时间。10
s.9蠕变强度极限 (creep strength limit)在给定温度和相对湿度下，导致破断所需的初始应力（αB）或持续某一特定时间达到某一特定应变所需的初始应力（ae）。应正确地区分瞬时应变和蠕变应变（瞬时应变 +蠕变应变=总的应变）以及区分解时恢复和蠕变该复（瞬时恢复+蠕变恢复=总恢复）。要求瞬时应变用e。表示，在加载后较短的时间间隔，如1 min，所引起的应变值作为瞬时应变。2
4试验设备
GB 11546—89
4.1任何满足下列要求的蠕变试验机均可使用。4.1.1夹具。设计和使用夹具时，应保证加载轴线尽可能地与试样纵向轴线相重合。该夹具允许在安装试样后对中，以免受偏心载荷。升高载荷时，试样和夹具不允许有任何位移，自锁夹具不适合于本试验。4.1.2加载系统。加载系统应保证所加载荷长期恒定，示值的误差应在±1%之内。加载历程应允许快速加载、缓慢加载和反复加载。蠕变破断试验时应该防止破断时发生动。4.2应变测量装置
任何接触式和非接触式的应变测量装置均可用于本试验，但必须满足下列要求：4.2.1接触式应变测量装置应对试样没有力学影响（不合适的缺陷、缺口等）没有物理影响（加热试样等），没有化学作用等。
4.2.2非接触式光学应变测量装置的光轴线应与试样的纵轴相垂直。任何伸长测量装置的精度应为测量总伸长的±1%。在试样上应作出标距的标记，可用适当的金属夹卡作标记，也可用惰性的和热稳定的油漆作标记。试样工作段对标距之比应大于5/6。只有试验的材料允许使用种应变片的胶粘剂时，以及蠕变持久性短时，电阻应变片才能适用。4.3计时器
任何计时器都可适用，自动计时系统更为适用。蠕变时间的测量，其精度应在±1%以内。4.4于分卡
千分卡的精度为±0.01mm。
5试样
5.1试样应符合GB1039和GB1040对试样的规定，但也允许有特殊要求。比较试验时，.若不能使用相同尺寸的试样，则要求保持试样几何形状的相似性。5.2试样尺寸在标距内至少测量三点，宽度精确至0.05mm，厚度精确至0.01mm。计算应变时，试样的横截面积应是在三点测得横截面积的平均值，计算蠕变强度极限时，应使用三点测得的最小横截面积。在标距内横截面的偏差不应超过±2%。5.3从板材制备试样应在一个方向切割。如是各向异性材料时，应在两个主方向上分别切割一组试样，并在试验报告中注明。
5.4每一应力水平的试样至少为2个。6试验步骤
6.1一般要求
为了获得设计数据或表示材料的特性，应按下列方法选择应力水平，6.1.1对线性粘弹性区域大的材料，至少选择三个应力水平。6.1.2对线性粘弹性区域小的材料，至少选择五个应力水平。6.1.3测定糯变强度极限（αB,1，αe,t）时，所选择的载荷应在材料的短期拉伸强度的10%～90%的范围内。考虑了上述条件，可根据下列数列选择载荷：1，2，3，5，7.5，10，以后按十进制递增。6.1.4产生破坏的时间小于1000 h的应力水平不能用于蠕变试验。6.1.5仅用于材料比较时，应该测定1000h产生1%应变的应力。6.2状态调节
按GB2918规定进行状态调节。
蟠变的测定
6.3.1安装试样
GB 11546—89
按4.1条要将状态调节过的试样安装在夹具上。6.3.2预加载
试样在加载前必须预加载时，如为了消除传动装置的间隙，应保证预加载不影响测量的精度。装夹好试样后，所选择的温度和相对湿度还未达到平衡时，不应进行预加载。进行预加载后再测量标距。
6.3.3加载
试样应连续加载。每组试验中，每个试样的试验过程应该相同，并做记录。加载过程应在1～5s内完成，在任何情况下不应超过10s。在进行蠕变应变测定时，预加载荷可不计人试验载荷。在蠕变破断试验（蠕变强度极限）时，试验载荷应包括预加载荷。6.3. 4 应变测量
若应变測量不是连续进行的，则要求按下列时间间隔测量应变：1，6，12，30min1，2，3，5，7，10h，以后按十进位递增，并以小时为单位。如变应变-时间曲线有不连续性，读数应比上述要求更频繁。6.3.5试验的完成
试验超过预定时间而试样不破断，应快速而轻轻地卸去载荷。若要求测盘恢复应变时，即用与加载时相同的时间间隔测量恢复应变。7试验结果的计算与处理
7.1等时应力-应变曲线
7.1.1按6.3.4条测得的应变对时间作图，得糯变应变-时间曲线，并以应力为参数。7.1.2在蠕变应变-时间曲线上，截取某一规定时间，如1000h或其他时间，求得应力和相对应的蠕变应变。以若干不同水平的应力对相应蠕变应变作图即得等时应力-应变曲线（见图1.）。对短期加载即表现出明显蠕变的材料，可以选取较短的时间，以便分析或用于特殊设计。7.21 000h产生1 %蠕变应变的应力作1000h的等时应力-应变曲线。用内插法求得1%应变的应力，若该应力在线性区域时，初始应力水平应不少于三个，若该应力在非线性区域时，应力水平应更多。7.3. 蠕变模量- 时间曲线
按公式（5）计算而得的蠕变模量（MPa）的常用对数对加载时间（h）的常用对数作图，并以应力作为参数（见图2）。
7.4变应变-时间曲线
端变应变的百分数的常用对数对加载时间（h）的常用对数作图，并以应力作为参数（见图3）。7.5蠕变破断曲线
若试样在试验时发生破断，常规的初始应力（αB,i）（MPa）对相应的破断时间（h）的常用对数作图。根据试验目的可用α，i代替のB、\。注：试样发生断裂，屈服或细颈可认为是蠕变破断。（）
试验报告
试验报告应包括下列各项：
采用的国家标准；
GB11546-89
Ig<时间)h
(a典型的蠕变模量一时间曲线
1g (时间）
(o,图3典型的蠕变应变-时间曲线
试验材料、生产厂家、牌号名称、批号、制造日期、模塑类型、退火条件等：试样尺寸，所取试样的方向，
状态调节和试验条件，包括温度、相对湿度、气压、加载类型等；按7.1，7.2，7.3，7.4，7.5各条绘制出曲线。附加说明：
GB11546-89
本标准由全国塑料标准化技术委员会机械工业塑料制品分会提出并归口。本标准由西北工业大学负责起草，西安交通大学参加起草。本标准主要起草人张懋炯、周竞民、李跃明。
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