|
ГОСТ 20403-75
(СТ СЭВ 1970-79)
Группа Л69
ОКСТУ 2509
Срок действия с 01.01.81
до 01.01.96*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 11/12, 1994 год). - Примечание. 1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Ю.Л.Морозов, д-р техн. наук; Е.Е.Ковалева; М.Е.Вараксин, канд. техн. наук; А.М.Кучерский, канд. техн. наук; Т.Н.Васильева; Л.К.Любавская; Т.П.Федулова; Б.М.Чаусова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 06.01.75 N 11
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1970-79
4. Стандарт соответствует ИСО 48-79
5. ВЗАМЕН ГОСТ 13331-67
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на которые дана ссылка
| Номер пункта
| ГОСТ 269-66
| 1a.1
| ГОСТ 11358-89
| 1.2
| ГОСТ 28498-90
| 1.4
|
7. Срок действия продлен до 01.01.96 Постановлением Госстандарта СССР от 28.06.90 N 1994
8. ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1991 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июне 1981 г., июне 1990 г. (ИУС 8-81, 10-90)
Настоящий стандарт устанавливает метод определения твердости резин от 30 до 100 международных единиц IRHD.
Сущность метода заключается в измерении разности между глубиной погружения индентора в образец под действием предварительной и общей нагрузок. В зависимости от размера образцов испытания проводят на твердомере или микротвердомере. Дополнительные сведения по применению метода приведены в справочном приложении.
1а. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ 1a.1. Образцы для испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ 269-66.
1a.2. Верхняя и нижняя поверхности образцов должны быть плоскими и параллельными друг другу.
Разность между максимальной и минимальной толщиной образца не должна превышать 0,2 мм.
1а.3. Толщина образцов для испытания на твердомере должна быть 8-10 мм. Допускается применять образцы толщиной не менее 4 мм, при этом толщину образцов и предельное отклонение на толщину образцов следует указывать в нормативно-технической документации на конкретную продукцию и методы ее испытания.
Для получения требуемой толщины допускается наложение двух образцов, если они имеют плоские параллельные поверхности.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1a.4. Толщина образцов для испытаний на микротвердомере должна быть (2,0±0,5) мм.
Допускается применять образцы толщиной не менее 1 мм, при этом толщину образца и предельное отклонение на толщину следует указывать в нормативно-технической документации на конкретную продукцию и методы ее испытаний.
1а.5. Испытания проводят на одном образце.
Разд.1а. Введен дополнительно, Изм. N 1.
1. АППАРАТУРА 1.1. Твердомер и микротвердомер должны иметь следующие основные части:
индентор в виде шара или стержня с полушаровой поверхностью на конце;
устройство для приложения к индентору предварительной и общей нагрузок. Общая нагрузка представляет собой сумму предварительной и основной нагрузок. Предварительная нагрузка определяется силовым воздействием на образец массы индентора, связанных с ним деталей и усилия, создаваемого индикатором;
устройство для измерения глубины погружения индентора, шкала которого должна быть градуирована в международных единицах твердости резины IRHD или в метрических единицах длины (0,01 мм);
плоская лапка для прижима образца, перпендикулярная к оси индентора. Лапка должна иметь отверстие в центре для прохождения индентора;
устройство, обеспечивающее вибрацию узла установки индентора и предназначенное для устранения трения. Устройство можно не применять в приборах, в которых трение устранено.
Параметры твердомера приведены в табл.1.
Таблица 1
Основные параметры, мм | Нагрузка, Н
| | предварительная
| основная
| общая
| на прижимную лапку
| Диаметр шара или полушара 2,50±0,01
| 0,30±0,02
(0,294±0,020)
| 5,40±0,01
| 5,70±0,03
(5,688±0,029)
| 8,3±1,5
(8,336±1,471)
| наружный диаметр прижимной лапки 20±1
| | | | | Внутренний диаметр прижимной лапки 6±1 | | | | |
Параметры микротвердомера приведены в табл.1а.
Таблица 1а
Основные параметры, мм | Нагрузка, мН
| | предварительная
| основная
| общая
| на прижимную лапку
| Диаметр шара или полушара 0,395±0,005
| 8,3±0,5
(8,3±0,5)
| 145±0,5
| 153,3±1,0
(154±1)
| 235±30
(235±30)
| Наружный диаметр прижимной лапки 3,35±0,15
| | | | | Внутренний диаметр прижимной лапки 1,00±0,15 | | | | |
Примечание к табл.1 и 1a.
Приборы, изготовленные до 01.12.92, могут иметь нагрузки, указанные в скобках.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1.2. Толщиномер индикаторный по ГОСТ 11358-89 с ценой деления 0,01 мм.
1.3. Секундомер механический или другое средство измерения времени с погрешностью не более 1 с.
1.2-1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.4. Термометр жидкостный стеклянный ГОСТ 28498-90 с диапазоном температуры от 0 до 100 °С с допускаемой погрешностью измерения не более ±1 °С или термометры другого типа с соответствующими диапазоном и погрешностью.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
Разд.2. (Исключен, Изм. N 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ 3.1. Испытания проводят не ранее, чем через 16 ч и не позднее, чем через 28 сут после вулканизации.
Допускается проводить испытания через другие промежутки времени, указанные в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.
3.2. Перед испытанием образцы кондиционируют при температуре (23±2) °С не менее 3 ч, при этом образцы должны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.3. Испытания проводят при температуре кондиционирования.
3.4. Образец помещают на плоский предметный стол прибора и включают вибратор, если он имеется.
3.5. При испытании на твердомере расстояние от края образца до точки измерения должно соответствовать приведенному в табл.3.
Для образцов, толщина которых не приведена в табл.3, расстояние от точки измерения до края образца определяют интерполяцией,
При испытании на микротвердомере расстояние от края образца до точки измерения должно быть не менее 2 мм.
Таблица 3*
мм
Толщина испытуемого образца
| Расстояние от точки измерения до края испытуемого образца, не менее
| 4
| 7,0
| 6
| 8,0
| 8
| 9,0
| 9
| 9,0
| 10
| 10,0
| 15
| 11,5
| 25 и более
| 13,0
|
_______________
* Табл.2 исключена.
3.6. Прижимной лапкой прижимают образец к поверхности предметного стола, опускают индентор до соприкосновения шара с образцом и выдерживают в течение 5-8 с под действием предварительной нагрузки.
3.6.1. Если шкала глубины погружения индентора градуирована в единицах IRHD, то по истечении указанного периода действия предварительной нагрузки шкалу устанавливают на 100 и сразу прикладывают основную нагрузку плавно без удара. Через (30±2) с после действия общей нагрузки отмечают показание по шкале, которое является результатом измерения твердости в выбранной точке образца.
3.6.2. Если шкала устройства для измерения глубины погружения индентора градуирована в метрических единицах длины, то по истечении указанного в п.3.6 периода действия предварительной нагрузки, шкалу устанавливают на нуль и сразу прикладывают основную нагрузку, проводя далее измерение по п.3.6.1.
Допускается после действия предварительной нагрузки не устанавливать стрелку на нуль, а отмечать показание по шкале и вычесть его из значения, отмеченного по шкале после действия общей нагрузки.
3.7. Проводят по одному измерению не менее, чем в трех точках, в разных местах образца. При применении прибора с одновременным измерением твердости в трех точках проводят одно измерение.
Разд.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ 4.1. Если шкала градуирована в единицах IRHD, за величину твердости принимают показание по шкале прибора.
4.2. Если шкала градуирована в 0,01 мм, то глубину погружения индикатора, установленную по п.3.6.2, при испытании на твердомере переводят в твердость IRHD по табл.4, а при испытании на микротвердомере - умножают на коэффициент 6,00 и полученное значение переводят в твердость IRHD по табл.4.
Таблица 4
Перевод значений в международные единицы твердости Глубина погружения  0,01 мм
| Твердость в международных единицах IRHD
| 0
| 100
| 1
| 100
| 2
| 99,9
| 3
| 99,8
| 4
| 99,6
| 5
| 99,3
| 6
| 99,0
| 7
| 98,6
| 8
| 98,1
| 9
| 97,7
| 10
| 97,1
| 11
| 96,5
| 12
| 95,9
| 13
| 95,3
| 14
| 94,7
| 15
| 94,0
| 16
| 93,4
| 17
| 92,7
| 18
| 92,0
| 19
| 91,3
| 20
| 90,6
| 21
| 89,8
| 22
| 89,2
| 23
| 88,5
| 24
| 87,8
| 25
| 87,1
| 26
| 86,4
| 27
| 85,7
| 28
| 85,0
| 29
| 84,3
| 30
| 83,6
| 31
| 82,9
| 32
| 82,2
| 33
| 81,5
| 34
| 80,9
| 35
| 80,2
| 36
| 79,5
| 37
| 78,9
| 38
| 78,2
| 39
| 77,6
| 40
| 77,0
| 41
| 76,4
| 42
| 75,8
| 43
| 75,2
| 44
| 74,5
| 45
| 73,9
| 46
| 73,3
| 47
| 72,7
| 48
| 72,2
| 49
| 71,6
| 50
| 71,0
| 51
| 70,4
| 52
| 69,8
| 53
| 69,3
| 54
| 68,7
| 55
| 68,2
| 56
| 67,6
| 57
| 67,1
| 58
| 66,6
| 59
| 66,0
| 60
| 65,5
| 61
| 65,0
| 62
| 64,5
| 63
| 64,0
| 64
| 63,5
| 65
| 63,0
| 66
| 62,5
| 67
| 62,0
| 68
| 61,5
| 69
| 61,1
| 70
| 60,6
| 71
| 60,1
| 72
| 59,7
| 73
| 59,2
| 74
| 58,8
| 75
| 58,3
| 76
| 57,9
| 77
| 57,5
| 78
| 57,0
| 79
| 56,6
| 80
| 56,2
| 81
| 55,8
| 82
| 55,4
| 83
| 55,0
| 84
| 54,6
| 85
| 54,2
| 86
| 53,8
| 87
| 53,4
| 88
| 53,0
| 89
| 52,7
| 90
| 52,3
| 91
| 52,0
| 92
| 51,6
| 93
| 51,2
| 94
| 50,9
| 95
| 50,5
| 96
| 50,2
| 97
| 49,8
| 98
| 49,5
| 99
| 49,1
| 100
| 48,8
| 101
| 48,5
| 102
| 48,1
| 103
| 47,8
| 104
| 47,5
| 105
| 47,1
| 106
| 46,8
| 107
| 46,5
| 108
| 46,2
| 109
| 45,9
| 110
| 45,6
| 111
| 45,3
| 112
| 45,0
| 113
| 44,7
| 114
| 44,4
| 115
| 44,1
| 116
| 43,8
| 117
| 43,5
| 118
| 43,3
| 119
| 43,0
| 120
| 42,7
| 121
| 42,5
| 122
| 42,3
| 123
| 41,9
| 124
| 41,7
| 125
| 41,4
| 126
| 41,1
| 127
| 40,9
| 128
| 40,6
| 129
| 40,4
| 130
| 40,1
| 131
| 39,9
| 132
| 39,6
| 133
| 39,4
| 134
| 39,1
| 135
| 38,9
| 136
| 38,7
| 137
| 38,4
| 138
| 38,2
| 139
| 38,0
| 140
| 37,8
| 141
| 37,5
| 142
| 37,3
| 143
| 37,1
| 144
| 36,9
| 145
| 36,7
| 146
| 36,5
| 147
| 36,2
| 148
| 36,0
| 149
| 35,8
| 150
| 35,6
| 151
| 35,4
| 152
| 35,2
| 153
| 35,0
| 154
| 34,8
| 155
| 34,6
| 156
| 34,4
| 157
| 34,2
| 158
| 34,0
| 159
| 33,8
| 160
| 33,6
| 161
| 33,4
| 162
| 33,2
| 163
| 33,0
| 164
| 32,8
| 165
| 32,6
| 166
| 32,4
| 167
| 32,3
| 168
| 32,1
| 169
| 31,9
| 170
| 31,7
| 171
| 31,6
| 172
| 31,4
| 173
| 31,2
| 174
| 31,1
| 175
| 30,9
| 176
| 30,7
| 177
| 30,5
| 178
| 30,4
| 179
| 30,2
| 180
| 30,0
|
4.3. За результат испытания принимают среднее арифметическое или медиану всех измерений в единицах IRHD, округленные до целого числа. При проведении арбитражных испытаний за результат принимают среднее арифметическое значение всех измерений в единицах IRHD, округленное до целого числа. Пример определения медианы приведен в приложении.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
4.4. При применении прибора с одновременным измерением твердости в трех точках и автоматическим усреднением результатов за величину твердости образца принимают показание прибора в международных единицах твердости, округленное до целого числа.
Если шкала устройства для измерения глубины погружения инденторов градуирована в 0,01 мм, то глубину погружения, которую показывает устройство, переводят в твердость по табл.4 и округляют до целого числа.
4.5. Результаты испытаний сравнимы для образцов одинаковой толщины, изготовленных одним способом, содержащих одинаковое число слоев и испытанных на приборе одного типа - твердомере или микротвердомере.
4.6. Результаты испытаний оформляют протоколом, в котором должны быть указаны:
дата испытания;
условное обозначение резины;
режим и дата вулканизации;
вид испытуемой поверхности (формованная, шлифованная и т.д.);
толщина образца и количество слоев, из которых он состоит;
тип прибора (твердомер или микротвердомер);
показания прибора для каждого измерения;
обозначение настоящего стандарта.
Вид испытуемой поверхности, толщину образца, количество слоев, из которых он состоит, в протокол не включают, если они приведены в нормативно-технической документации на резины и методы их испытаний.
Разд.4. (Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное). ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное 1. Метод определения твердости предусматривает применение твердомера для испытания относительно толстых образцов и микротвердомера для испытания более тонких образцов.
Твердомеры и микротвердомеры могут быть использованы также для испытания изделий по методике, утвержденной в установленном порядке, применительно к конкретному виду изделия.
Результаты определения твердости на образцах и изделиях не сопоставимы.
Параметры микротвердомера уменьшены по сравнению с параметрами твердомера таким образом, что при испытании образцов толщиной 8-10 мм на твердомере и образцов толщиной 2 мм на микротвердомере получаются приблизительно одинаковые результаты. Шкала твердости выбрана так, что нуль соответствует твердости материала с модулем упругости, равным нулю, а 100 - твердости материала с модулем упругости, равным бесконечности. Кроме того, в пределах большей части диапазона твердости выполняются следующие условия:
для резин средней твердости одна международная единица твердости соответствует приблизительно одинаковой в пропорциональном отношении разнице в модуле упругости;
для высокоэластичных резин значения твердости в международных единицах и по Шору А близки между собой.
Зависимость глубины проникновения индентора от твердости IRHD основана на:
зависимости между глубиной проникновения индентора в резину и модулем упругости, вычисляемой по формуле
 ,
где  - сила, Н;
 - модуль Юнга, МН/м ;
 - радиус шара, мм;
- глубина проникновения индентора, 0,01 мм.
Эта формула приблизительна и хорошо выполняется для высокоэластичных изотропных материалов, например, хорошо свулканизованных резин на основе натурального каучука;
применении вероятностной кривой (интегрированная зависимость нормального распределения ошибок), связывающей  и твердость в единицах IRHD (чертеж). В точке перегиба =0,364, а максимальный наклон равен 57 единиц IRHD на единицу увеличения .
Зависимость твердости резины от модуля упругости
2. Медиана - число с порядковым номером  для нечетного количества чисел, расположенных в порядке возрастания; среднее арифметическое чисел с порядковыми номерами  и  для четного количества чисел, расположенных в порядке возрастания.
Пример. Для нечетного количества чисел 71, 72, 69, расположенных в порядке возрастания 69, 71, 72, где  =3, медианой является число с порядковым номером  , т.е. 71.
Для четного количества чисел 71, 72, 68, 69, расположенных в порядке возрастания 68, 69, 71, 72, где =4, медианой является среднее арифметическое чисел с порядковыми номерами  и  , т.е. 69 и 71. Медиана равна их среднему арифметическому, т.е. 70.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
|
|
|
0,01 мм
- сила, Н;
- модуль Юнга, МН/м
;
- радиус шара, мм;
и твердость в единицах IRHD (чертеж). В точке перегиба 
=3, медианой является число с порядковым номером 
