【国家标准(GB)】 硬质塑料简支梁冲击试验方法

UDC 678.077
中华人民共和国国家标准
GB/T 1043-93
硬质塑料简支梁冲击试验方法
PlasticsDetermination of charpy impactstrength of rigid materials
1993-06-19发布
1994-04-01实施
国家技术监督局发布
中华人民共和国国家标准
硬质塑料简支梁冲击试验方法
Plastics---Determination of charpy impactstrength of rigid materials
GB/T 1043—93
代替GB1043--79
本标准参照采用国际标准ISO179—1982《塑料—硬质材料简支梁冲击强度的测定》。1主题内容与适用范围
本标准规定了用简支梁冲击试验机，对硬质塑料试样施加一次冲击弯曲负荷使试样破坏，并用试样破坏时单位面积所吸收的能量衡量材料冲击韧性的方法。本标准适用于硬质热塑性塑料和热固性塑料，其中包括填充塑料和纤维增强塑料，以及这些塑料的制品。本标准不适用于硬质泡沫塑料。2引用标准
GB2918塑料试样状态调节和试验的标准环境GB5471热固性塑料压塑试样制备方法GB9352热塑性塑料压塑试样的制备GB11997塑料多用途试样的制备和使用3术语
3.1无缺口试样简支梁冲击强度charpy impact strength of unnotched specimens无缺口试样在冲击负荷作用下，破坏时所吸收的冲击能量与试样的原始横截面积之比，以kJ/m表示。
3.2缺口试样简支梁冲击强度charpy impact of notched specimens缺口试样在冲击负荷作用下，破坏时吸收的冲击能量与试样缺口处的原始横截面积之比，以kJ/m2表示。
3.3相对冲击强度relative impact strength缺口试样冲击强度与无缺口试样冲击强度之比，或同类试样A型与B型缺口冲击强度之比。C型缺口试样冲击强度与A型或B型任一种缺口试样冲击强度之比，不得作为相对冲击强度的量度。
3.4完全破坏complete break
经过一次冲击使试样分成两段或儿段。3.5部分破坏partial break
一种不完全破坏，即无缺口试样或缺口试样的横断面至少断开90%。3.6无破坏non-break
-种不完全破坏，即无缺口试样或缺口试样的横断面断开部分小于90%。国家技术监督局1993-06-19批准1994-04-01实施
4原理
GB/T 1043-93
用已知能量的摆锤打击支承成水平梁的试样，由摆锤一次冲击使试样破坏。冲击线位于两支座正中，若为缺口试样则冲击线应正对缺口，以冲击前、后摆锤的能量差，确定试样在破坏时所吸收的能量。然后按试样原始横截面积计算其冲击强度。5设备
5.1试验机
试验机应为摆锤式，并由摆锤、试样支座、能量指示机构和机体等主要构件组成。能指示试样破坏过程中所吸收的冲击能量
试验机应具备表1所示的特性参数。并应定期由国家计量部门对这些参数进行检定。表1摆锤冲击试验机特性参数
基本速度
注：由不同摆锤所得结果不能比较。5.2摆体
冲击速度
极限偏差
允许最大
摩擦损失
摆体是试验机的核心部分，它包括旋转轴、摆杆、摆锤和冲击刀刃等部件。校正后允差
5.2.1旋转轴心到摆锤打击中心的距离与旋转轴心至试样中心距离应·-致.两者之差不应超过后者的主1%。
5.2.2冲击刀刃规定夹角为30°土1°，端部圆弧半径为2.0士0.5mm。摆锤下摆时，刀刃通过两支座问的中央偏差不得超过土0.2mm，刀刃应与试样的打击面接触。接触线应与试样长轴线相垂直，偏差不超过±2°
5.3试样支座
为两块安装牢固的支撑块，能使试样成水平，其偏差在1/20以内。在冲击瞬间应能使试样打击面平行于摆锤冲击刀刃，其偏差在1/200以内。5.3.1两支撑块的位置应可调节，其间隔应能满足表2的要求。5.3.2支撑刃前角为5°，后角为10°士！°，端部圆弧半径为1mm。标准试样冲击刀刃和支座尺寸的相互关系见图1。
5.4能量指示机构
10°±1
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30°+1
图1标准试样的冲击刀刃和支座
1—试样;2--冲击方向：3--冲击瞬间摆锤位置，4-下支座；5一冲击刀刃；6一支撑块
能量指示机构包括指示度盘和指针。应对能量度盘的摩擦、风阻损失和示值误差做准确的校正。5.5机体
机体为刚性良好的金属框架，并牢固地固定在质量至少为所用最重摆锤质量40倍的基础上。6试样
6.1试样外观
试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层和明显杂质。缺口试样缺口处应无毛刺。6.2试样类型
试样类型和尺寸以及相对应的支撑线间的距离见表2。表2试样类型、尺寸、支撑线间距离长度1
试样类型
基本尺寸
极限偏差
6.3试样的缺口类型和缺口尺寸
宽度6
基本尺寸
极限偏差
厚度d
基本尺寸
极限偏差
支撑线间距离L
6.3.1缺口类型和缺口尺寸见表3。试样类型
缺口类型
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表3缺口类型和缺口尺寸
缺口底部圆弧半径产
缺口剩余厚度d
基本尺寸
6.3.2A型缺口的形状和尺寸见图2。0.25
45°±1
极限偏差
r =0.25 ±0. 05免费标准下载网bzxz
图2A型缺口试样
缺口宽度n
基本尺寸
1一试样长度;d试样厚度：r-缺口底部半径;b一试样宽度；de一试样缺口剩余厚度
6.3.3B型缺口的形状和尺寸见图3。$5\± 1
T = 1. 0 ± 0, 05
图3B型缺口试样
[-一试样长度；d一试样厚度；r一缺口底部半径；6一试样宽度d一试样缺口剩余厚度
6.3.4C型缺口的形状和尺寸见图4。4
极限偏差
6.4试样选择
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图4C型缺口试样
l--试样长度;d-试样厚度;n一缺口宽度;r一缺口底角半径;b--试样宽度；d一试样缺口剩余厚度
试样的优选类型为1型。优选的缺口类型为A型。6.5板材试样
6.5.1板材试样厚度在3~13mm之间时取原厚。大于13mm时，应从两面均匀地进行机械加工到10土0.5mm。4型试样厚度须加工到13mm。6.5.2当使用非标准厚度试样时，缺口深度与试样厚度尺寸之比也应分别满足表3的要求。6.5.3厚度小于3mm的试样不做冲击试验。6.5.4层压板应分别对板面方向和侧向板边方向进行冲击。板面方向缺口长度等于试样宽度，板边方向缺口长度等于板材厚度。见图5、图6。图5做板向试验的层压板缺口试样1—支撑方向;2冲击方向;3-—支撑方向5
6.6试样制备
6.6.1模塑料或挤出料
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图6做侧向试验的层压板缺口试样1一支撑方向;2一冲击方向;3--支撑方向6.6.1.1按受试材料的产品标准规定制备试样。若产品标准没有规定，可另按GB5471和GB9352制备试样。
6.6.1.21型试样可以从标准多用途试样上切取。6.6.2板材
板材试样是将板材进行机械加工制备。6.6.3试样缺口加工
6.6.3.1试样缺口可在铣床、钩床或专用缺口加工机上加工。加工刀具应无倾角，工作后角为15°～20%
推荐刀尖线速度约为 90～185m/min，进给速率为10～130 mm/min。6.6.3.3检查刀具的锐度，如果半径和外形不在规定范阖内，应以新磨的刀具更换。6.6.3.4如果受试材料的产品标准有规定，可用带模塑缺口的试样。但仲裁试验应使用机械加工方法加工试样缺口。模塑缺口试样和机械加工缺口的试样试验结果不能相比。6.7试样数量
6.7.1除受试材料的产品标准另有规定外，每组试样数应不少于10个。6.7.2各向异性材料应从垂直和平行于主轴的方向上各切取一组试样。6.7.3层压材料应在使冲击方向垂直于层压方向（板面方向）和平行于层压方向（板边方向）上各切取一组试样。
7状态调节和试验环境
除受试材料另有规定外，试样应按GB2918进行状态调节和试验。8试验步骤
8.1测量试样中部的宽度和厚度，准确至0.02mm。缺口试样应测量缺口处的剩余厚度，测量时应在缺口两端各测次，取其算术平均值。8.2根据试样破坏时所需的能量选择摆锤，使消耗的能量在摆锤总能量的10%～85%范围内。注：若符合这一能量范围的不只一个摆锤时，应该用最大能量的摆锤。6
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8.3调节能量度盘指针零点，使它在摆锤处于起始位置时与主动针接触。进行空击试验，保证总摩擦损失不超过表1的数值。
8.4抬起并锁住摆锤，把试样按规定放置在两支撑块上，试样支撑面紧贴在支撑块上，使冲击刀刃对准试样中心，缺口试样刀刃对准缺口背向的中心位置。8.5平稳释放摆锤，从度盘上读取试样吸收的冲击能量。8.6试样无破坏的冲击值应不作取值。试样完全破坏或部分破坏的可以取值8.7如果同种材料可以观察到一种以上的破坏类型，须在报告中标明每种破坏类型的平均冲击值和试样破坏的百分数。不同破坏类型的结果不能进行比较。9
结果计算和表示
无缺口试样简支梁冲击强度a（kJ/m2），按式（1)计算：9.1
式中：A—试样吸收的冲击能量，J；6-试样宽度,mm；
d—-试样厚度.mm。
9.2缺口试样简支梁冲击强度a（kJ/m2），按式（2)计算：a
一缺口试样吸收的冲击能量，；式中：A
一试样宽度，mm；
ds-—-缺口试样缺口处剩余厚度,mm。Ar
9.3侧向缺口试样的简支梁冲击强度ak(kJ/m2),按式(3)计算：a
式中：1.—侧向缺口试样吸收的冲击能量，J；d—侧向缺口试样厚度，mm;
b—侧向缺口试样缺口处剩余宽度，mm。9.4如果有要求，按式(4)计算标准偏差S：Sn
式中：X.单个测定值；
-一组测定值的算术平均值；
n——测定值个数。
9.5如果有要求，按式（5)计算变异系数CV%；×103
[E(x. - x)3
X 100%
（1）
·（2）
（4）
9.6如果需要可按3.3计算相对冲击强度，其结果以百分比表示。9.7计算10个试样试验结果的算术平均值、标准偏差和变异系数。全部计算结果以两位有效数字表示。
10·试验报告
注明按照本国家标准；
材料名称、规格、来源、制造厂家；GB/T 1043--93
试样的制备及缺口加工方法、取样方向；试样的类型和尺寸；
缺口类型；
试样状态调节；
摆锤的最大能量、冲击速度；
缺口试样或无缺口试样冲击强度的算术平均值。需要时给出标准偏差、变异系数；试样的破坏类型及试样破坏百分率；如果同样材料观察到一种以上的破坏类型.须报告每种破坏类型的平均冲击值及破坏百分率；试验日期、试验人员。
附加说明：
本标准由中华人民共和国化学工业部提出。本标准由全国塑料标准化技术委员会物理力学分会归口。本标准由化学工业部成都有机硅研究中心（晨光化工研究院一分院）负责起草。本标准主要起草人李丽华。
本标准于1970年首次发布，1979年第一次修订。
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