Hình 1 - Một kiểu thiết bị để đo sự đứt dưới tải trọng không đổi

5. Ổn định và các điều kiện thử nghiệm

5.1. Ổn định

Trừ khi có sự thỏa thuận khác giữa các bên có liên quan, các mẫu thử phải được ổn định trước thử nghiệm trong ít nhất 24 h ở (23 ± 2) °C và độ ẩm tương đối (50 ±10) %.

5.2. Nhiệt độ thử nghiệm

Nhiệt độ ưu tiên cho các thử nghiệm là (23 ± 2) °C và (55 ± 2) °C. Nếu cần thiết, có thể sử dụng các nhiệt độ khác, ưu tiên được chọn từ những nhiệt độ sau:

(40 ± 2) °C, (70 ± 2) °C, (85 ± 2) °C. (100 ± 2) °C

hoặc theo thỏa thuận giữa các bên có liên quan.

5.3. Môi trường thử nghiệm

...

...

...

6. Ứng suất thử nghiệm

6.1. Ứng suất tối đa cho phép

Ứng suất tác động lên mẫu thử trong thử nghiệm phải nhỏ hơn ứng suất kéo tại điểm chảy dẻo của vật liệu tại nhiệt độ của thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Theo hướng dẫn chung, ứng suất tạo ra độ giãn dài 2 % sau 1 h có thể được chọn là ứng suất tối đa cho phép, ứng suất này có thể được xác định bằng các thử nghiệm sơ bộ sử dụng một vài ứng suất khác nhau.

6.2. Phương pháp A

Tiến hành các thử nghiệm với một loạt các mức ứng suất được áp dụng để xác định ứng suất áp dụng sẽ gây ra phá hủy tại 100 h. Thử nghiệm tối thiểu 5 mẫu đối với ứng suất được áp dụng, ứng suất áp dụng cần để tạo ra phá hủy tại 100 h được tính toán như mô tả trong 9.1.

6.3. Phương pháp B

Xác định thời gian kéo đứt dưới tác động của một ứng suất được thỏa thuận giữa các bên có liên quan, nhưng không cao hơn ứng suất tối đa cho phép xác định trong 6.1.

6.4. Phương pháp C

...

...

...

Kết quả thu được là thời gian kéo đứt đối với từng ứng suất cụ thể được áp dụng. Phương pháp A là một phần của phương pháp C.

7. Mẫu thử

7.1. Quy định chung

Khi đúc các mẫu thử, hoặc khi gia công và đánh bóng các mẫu thử được cắt từ các tấm lớn hoặc sản phẩm, cần phải hạn chế tối đa mọi ứng suất dư. Sử dụng các điều kiện ôn hòa nhất có thể được trong khi chuẩn bị mẫu thử. Khuyến nghị nên ủ các mẫu trước khi thử nghiệm. Báo cáo chính xác các điều kiện đúng để sử dụng cho chuẩn bị mẫu thử và các điều kiện được sử dụng để ủ các mẫu trước khi thử nghiệm.

7.2. Hình dạng và các kích thước

Nếu có thể, sử dụng mẫu thử nhỏ loại 1BA được nêu tại Phụ lục A của TCVN 4501-2:2009 (ISO 527-2:1993), như được thể hiện trong Hình 2.

Chiều dày ưu tiên là (2 ± 0,2) mm, nhưng khi chuẩn bị các mẫu thử từ các thành phẩm, có thể lấy chiều dày của thành phẩm. Ngoài ra, có thể sử dụng mẫu loại 1BA dày 3 mm đến 4 mm.

CHÚ DẪN

...

...

...

chiều dài tổng thể:

75 mm

b₂

chiều rộng tại các đầu:

(10 ±0,5) mm

l₁

chiều dài của phần hẹp các cạnh song song:

(30 ± 0,5) mm

b₁

...

...

...

(5 ±0,5) mm

r

bán kính, tối thiểu:

30 mm

h

chiều dày:

ưu tiên (2 ± 0,2) mm

l₀

khoảng cách giữa các dấu đo:

...

...

...

l₂

khoảng cách ban đầu giữa các má kẹp:

57 mm

Hình 2 - Mẫu loại 1BA theo TCVN 4501-2 (ISO 527-2) (loại 1B giảm đi với tỷ lệ 2:1)

7.3. Số lượng mẫu thử

Ít nhất phải thử nghiệm 5 mẫu đối với mỗi ứng suất kéo trong trường hợp các phương pháp A và phương pháp B, và ít nhất 2 mẫu đối với mỗi ứng suất trong trường hợp phương pháp C.

Nếu vật liệu được cho là không đẳng hướng, phải sử dụng hai bộ mẫu, một bộ được cắt vuông góc với bộ kia theo hai hướng chính của hướng.

7.4. Chuẩn bị

Các mẫu phải được chuẩn bị theo tiêu chuẩn tương ứng. Nếu không có quy định, các mẫu phải được gia công từ tấm hoặc từ các sản phẩm bằng các phương pháp được nêu tại ISO 2818.

...

...

...

CHÚ THÍCH: Rạn nứt do ứng suất môi trường của mẫu bị ảnh hưởng không chỉ bởi vật liệu, mà còn bởi phương pháp chuẩn bị mẫu. Các vật liệu chỉ có thể so sánh khi sử dụng các mẫu được chuẩn bị theo cùng cách và trong cùng trạng thái.

8. Cách tiến hành

8.1. Đo chiều dày và chiều rộng của phần giữa có cạnh song song của mỗi mẫu, chính xác đến 0,01 mm và tính lực F được áp dụng, tính bằng newton, theo công thức sau:

F = σA

trong đó

σ là ứng suất được chọn cho thử nghiệm, tính bằng megapascal (xem Điều 6);

A là diện tích mặt cắt ngang của phần giữa có cạnh song song của mẫu, tính bằng milimét vuông.

CHÚ THÍCH: Nên sử dụng quy trình sau đây để xác định diện tích mặt cắt ngang:

a) đo chiều dày ở mỗi đầu của phần có cạnh song song và lấy giá trị tối thiểu;

...

...

...

8.2. Gia nhiệt bồn hoặc phòng có kiểm soát nhiệt độ (4.2) đến nhiệt độ thử nghiệm được chọn.

8.3. Giữ chặt các mẫu bằng các má kẹp của thiết bị thử nghiệm (4.1) và ngâm chúng trong chất lỏng thử nghiệm hoặc phủ bằng hóa chất. Việc lắp đặt kẹp mẫu thích hợp được trình bày bằng sơ đồ trong Hình 3.

CHÚ DẪN

1          bản cố định mẫu

2          hàm kẹp giữ đai kéo

3          hàm kẹp mẫu

Hình 3 - Ví dụ về việc lắp đặt kẹp mẫu thích hợp

8.4. Sau 15 min, đặt tải F lên từng mẫu, không đột ngột, sao cho thời gian đặt tải nên duy trì từ 3 s đến 5 s và trong mọi trường hợp phải ít hơn 10 s. Khởi động bộ đếm giờ (4.3) ngay sau khi đặt tải (t = 0). Ghi thời gian kéo đứt đối với mỗi mẫu và kiểu đứt (giòn hoặc dẻo).

...

...

...

8.5. Khi sử dụng phương pháp A, thực hiện thử nghiệm với một loạt các ứng suất kéo tăng đến ứng suất tối đa và bao gồm cả ứng suất tối đa cho phép theo quy định tại 6.1.

CHÚ THÍCH: ứng suất 100 h nhận được bằng cách nội suy đồ thị ứng suất theo logarit thời gian (xem 9.1). Nếu sử dụng logarit trung bình số của các thời gian kéo đứt, các thời gian này sẽ dài hơn thực tế. Có thể đánh giá thời gian kéo đứt đúng mức hơn bằng cách tính trung bình các logarit của thời gian kéo đứt đo được, tức trung bình nhân.

8.6. Khi sử dụng phương pháp B, thực hiện thử nghiệm bằng cách sử dụng một ứng suất theo chỉ định hoặc đã được thỏa thuận không cao hơn ứng suất tối đa cho phép theo quy định tại 6.1 (xem 6.3). Nếu không xảy ra đứt sau 1 000 h, kết thúc thử nghiệm và ghi số liệu thực tế này vào báo cáo thử nghiệm.

8.7. Khi sử dụng phương pháp C, thực hiện thử nghiệm với một loạt các ứng suất. Các tải lực phải được chọn sao cho nằm trong khoảng từ 10 % đến 90 % của độ bền kéo ngắn hạn của vật liệu và phải được chọn từ các số sau đây: 1; 2; 3; 5; 7,5; 10 và các bội thập phân của chúng.

8.8. Nếu cần, tiến hành một loạt thử nghiệm song song, như được mô tả trong 8.5 hoặc 8.6, trong không khí hoặc môi trường chuẩn khác.

9. Biểu thị kết quả

9.1. Phương pháp A

Tính giá trị trung bình số học và độ lệch chuẩn của các thời gian kéo đứt đo được. Vẽ đồ thị với trục hoành là logarit thời gian, tính bằng giờ, còn trục tung là ứng suất kéo, tính bằng megapascal và xác định bằng cách nội suy ứng suất tương ứng với thời gian kéo đứt là 100 h.

9.2. Phương pháp B

...

...

...

CHÚ THÍCH: Đối với một số mục đích, trung bình nhân có thể hữu dụng hơn trung bình số vì các logarit của thời gian kéo đứt thường thể hiện phân bố Gausơ tốt hơn các thời gian kéo đứt.

9.3. Phương pháp C

Tính giá trị trung bình số học của các thời gian kéo đứt đối với mỗi ứng suất được sử dụng. Vẽ đồ thị với trục hoành là logarit của mỗi thời gian kéo đứt trung bình, tính bằng giờ, còn trục tung là ứng suất kéo, tính bằng megapascal.

10. Độ chụm

Độ chụm của các phương pháp này không được biết đến vì dữ liệu liên phòng thí nghiệm không sẵn có do sự đa dạng của các vật liệu chất dẻo và các điều kiện môi trường. Các phương pháp này có thể không thích hợp để sử dụng trong trường hợp các kết quả không thống nhất do không sẵn có dữ liệu chính xác.

11. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau đây:

a) viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) phương pháp thử nghiệm được sử dụng (phương pháp A, B hoặc C);

...

...

...

d) môi trường thử nghiệm được sử dụng;

e) nhiệt độ thử nghiệm;

f) số lượng mẫu được thử nghiệm (nếu có thể, theo mỗi hướng của dị hướng) và chiều rộng, chiều dày của chúng;

g) quy trình được sử dụng để chuẩn bị mẫu;

h) trạng thái của các mẫu;

i) thời gian và môi trường ổn định;

j) các ứng suất được áp dụng;

k) các giá trị đơn lẻ và trung bình của thời gian kéo đứt đối với mỗi ứng suất được áp dụng (nếu không xảy ra đứt mẫu sau 1 000 h áp dụng ứng suất tối đa theo quy định tại 6.1, báo cáo thực tế đó);

I) đối với phương pháp A, ứng suất tương ứng với thời gian kéo đứt tại 100 h;

...

...

...

n) mọi chi tiết tiến hành không được nêu tại tiêu chuẩn này và mọi tình huống có khả năng có ảnh hưởng đến các kết quả;

o) các kết quả từ loạt thử nghiệm song song trong không khí hoặc môi trường chuẩn khác, nếu có;

p) ngày thử nghiệm.

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

VÍ DỤ VỀ CÁC ỨNG SUẤT ĐƯỢC ÁP DỤNG

Loại chất dẻo

Nhiệt độ

...

...

...

Ứng suất tối đa được áp dụng

MPa

Polyamid 66

55

30

Polycarbonat

55

40

Polycarbonat

...

...

...

50

PVC (không dẻo hóa)

55

21

Polyetylen (tỷ trọng cao)

55

4 đến 7 tùy thuộc vào khối lượng phân tử

Poly (metylmetacrylat)

55

...

...

...

Poly (metylmetacrylat)

23

40

Poly (oxymetylen)

55

28

CHÚ THÍCH Các giá trị này được đưa ra chỉ mang tính thông tin. Ứng suất tối đa cho phép phụ thuộc vào khối lượng phân tử của polyme được thử nghiệm.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

...

...

...

[2] TCVN 10156-4 (ISO 22088-4), Chất dẻo - Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) - Phần 4: Phương pháp ấn bi hoặc kim

[3] TCVN 10156-5 (ISO 22088-5), Chất dẻo - Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) - Phần 5: Phương pháp biến dạng kéo không đổi

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Nguyên lý

4. Thiết bị, dụng cụ

...

...

...

5.1. Ổn định

5.2. Nhiệt độ thử nghiệm

5.3. Môi trường thử nghiệm

6. Ứng suất thử nghiệm

6.1. Ứng suất tối đa cho phép

6.2. Phương pháp A

6.3. Phương pháp B

6.4. Phương pháp C

7. Mẫu thử

...

...

...

7.2. Hình dạng và các kích thước

7.3. Số lượng mẫu thử

7.4. Chuẩn bị

8. Cách tiến hành

9. Biểu thị kết quả

9.1. Phương pháp A

9.2. Phương pháp B

9.3. Phương pháp C

10. Độ chụm

...

...

...

Phụ lục A (tham khảo) Ví dụ về các ứng suất được áp dụng

Thư mục tài liệu tham khảo

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10156-2:2013 (ISO 22088-2:2006) về Chất dẻo- Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) - Phần 2: Phương pháp lực kéo không đổi