4. Nguyên lý

Mẫu thử thích hợp để xác định đặc tính biểu thị được kẹp với một trong các mặt của nó áp trên khuôn có bán kính không đổi và được đưa vào tiếp xúc với môi trường thử nghiệm. Do ảnh hưởng của môi trường trong sự có mặt của biến dạng, các vết rạn có thể được tạo ra, cùng với thời gian đôi khi phát triển thành các vết nứt nhìn thấy.

Bằng cách sử dụng một dãy các bộ khuôn với bán kính giảm dần, có thể thử nghiệm một bộ mẫu thử với các biến dạng ở bề mặt ngoài tăng dần.

Sau thời gian tiếp xúc với môi trường thử nghiệm theo thỏa thuận, các mẫu thử được quan sát bằng mắt thường, được tháo kẹp và được đánh giá bằng thử nghiệm cơ học hoặc thử nghiệm khác. Biến dạng phá hủy tương ứng với tiêu chí phá hủy nhận được trực tiếp từ các giá trị được lập bảng hoặc bằng đồ thị.

Biến dạng tối đa phải nhỏ hơn biến dạng tại điểm chảy dẻo.

CHÚ THÍCH 1: Tiêu chí phá hủy cũng thường được biểu thị theo chỉ số ESC.

CHÚ THÍCH 2: Các biến dạng phá hủy đối với các đặc tính biểu thị khác nhau có thể là khác nhau.

5. Thiết bị, dụng cụ

5.1. Khuôn (dưỡng), được chế tạo từ vật liệu bền hóa chất hoặc bằng phương pháp gia công hoặc bằng cách uốn tấm kim loại (ví dụ, tấm thép không gỉ). Đối với các mẫu thử dày 2 mm đến 4 mm, bán kính cong từ 30 mm đến 500 mm là thích hợp. Khuôn phải có chiều dài tương tự chiều dài mẫu thử.

...

...

...

CHÚ THÍCH: Bán kính r của đoạn cung tròn có chiều cao h và chiều dài dây cung l được tính theo công thức:

5.2. Bộ kẹp, được chế tạo từ vật liệu bền hóa chất. Bộ kẹp phải được thiết kế sao cho chúng giữ mẫu thử thật nhẹ. Tiếp xúc giữa mẫu thử và khuôn không được kéo dài tới bộ kẹp, nhưng nên dài hơn chiều dài của mẫu thử vốn phải chịu phần lớn ứng suất trong thử nghiệm cơ học tiếp theo. Trong mọi trường hợp, vùng tiếp xúc (đo theo hướng chiều dài của mẫu thử) phải nhỏ hơn 10 lần chiều dày mẫu.

5.3. Bình, ví dụ bình thủy tinh có nắp kín khít được làm sạch cẩn thận, thích hợp để chứa các mẫu thử đã được lắp và môi trường thử nghiệm. Các kiểu bình khác nhau có thể được sử dụng miễn là không có tương tác giữa vật liệu chế tạo bình và các mẫu hoặc môi trường thử nghiệm.

Khi tiếp xúc giữa các mẫu thử và môi trường thử nghiệm diễn ra dưới các điều kiện khác, chẳng hạn như sự phơi nhiễm với hơi hoặc nước phun sương, thực tế này phải được báo cáo.

5.4. Micrometer, có khả năng xác định chiều dày của các mẫu thử chính xác đến 0,01 mm.

5.5. Thiết bị để xác định đặc tính biểu thị (xem 8.5).

6. Mẫu thử

6.1. Hình dạng và các kích thước

...

...

...

Nếu các mẫu thử được gia công từ các tấm hoặc các vật phẩm, chiều dày của chúng phải là chiều dày của tấm hoặc vật phẩm. Điều này phải được báo cáo, cùng với vị trí của mẫu trên tấm hoặc vật phẩm.

6.2. Chuẩn bị

Để thu được các kết quả có thể so sánh, các mẫu thử được sử dụng phải có cùng kích thước, trạng thái, cách chuẩn bị và thời gian phơi mẫu. Khi được cắt hoặc được gia công từ tấm hoặc các vật phẩm, chúng phải được cắt từ những vị trí tương ứng và theo những hướng tương ứng. Các cạnh được cắt phải được làm sạch.

Các điều kiện đúc hoặc gia công được sử dụng khi chuẩn bị mẫu thử phải được báo cáo.

6.3. Số lượng mẫu thử

Trừ khi có quy định khác, thử nghiệm tối thiểu ba mẫu với mỗi mức biến dạng (bao gồm cả biến dạng bằng 0).

7. Ổn định và các điều kiện thử nghiệm

7.1. Ổn định

Trừ khi có sự thỏa thuận giữa các bên có liên quan (ví dụ đối với các polyamid hoặc ABS), các mẫu thử phải được ổn định trong 48 h ở (23 ± 2) °C và độ ẩm tương đối (50 ± 10) % trước khi phơi nhiễm với các môi trường thử nghiệm và môi trường chuẩn.

...

...

...

Trừ khi có quy định khác, đặc tính biểu thị phải được xác định ở (23 ± 2) °C. Nếu quan tâm đến các nhiệt độ khác, ưu tiên các nhiệt độ (40 ± 2) °C hoặc (55 ± 2) °C nhưng các nhiệt độ khác có thể được sử dụng bởi thỏa thuận giữa các bên có liên quan. Trong thời gian lưu giữ trong môi trường chuẩn (thông thường là không khí), sử dụng cùng nhiệt độ như nhiệt độ thử nghiệm.

7.3. Môi trường thử nghiệm

Xem TCVN 10156-1:2013 (ISO 22088-1:2006), 7.3.

8. Cách tiến hành

8.1. Các biện pháp phòng ngừa

Trong tất cả các giai đoạn thử nghiệm, các mẫu thử phải được bảo vệ tránh tiếp xúc với mọi thứ khác với môi trường thử nghiệm.

8.2. Lắp ráp mẫu thử

Kẹp các mẫu thử được làm sạch vào các khuôn, bắt đầu với biến dạng bằng 0 và kết thúc với khuôn có bán kính nhỏ nhất.

Cần thao tác cẩn thận chỉ với các đầu của các mẫu thử. Nếu các mẫu thử không sạch, trước khi lắp ráp cần làm sạch chúng bằng chất lỏng mà không ảnh hưởng đến chúng. Việc làm sạch có thể ảnh hưởng đến các kết quả thử nghiệm. Nếu các mẫu được làm sạch trước khi thử nghiệm, các chi tiết của quy trình làm sạch phải được đưa vào báo cáo thử nghiệm.

...

...

...

Ngay sau khi các mẫu được lắp đặt, cho chúng tiếp xúc với môi trường thử nghiệm.

Tiếp xúc với chất lỏng hoặc các chất khí được thực hiện bằng cách ngâm. Các dạng bột nhão phải được phết cẩn thận đến độ dày từ 2 mm đến 4 mm trên các bề mặt được phơi nhiễm của các mẫu thử. Các chất rắn, như cao su hoặc tấm dẻo hóa, phải được đặt trên bề mặt của mẫu thử và được kẹp giữa mẫu thử này với mẫu thử thứ hai. Điều đó bảo đảm cho tiếp xúc hình thành dưới một áp lực nhất định (xem Hình 2).

CHÚ DẪN

1          bộ kẹp

2          lớp phủ trên mẫu thử

3          tấm PVC có chất hóa dẻo

4          mẫu thử

5          khuôn

...

...

...

8.4. Bảo quản khi tiếp xúc với môi trường thử nghiệm

8.4.1. Thử nghiệm ngắn hạn

Trừ khi có quy định khác, giữ các mẫu thử đã kẹp trong môi trường thử nghiệm trong 24 h ± 15 min.

8.4.2. Thử nghiệm dài hạn

Giữ các bộ các mẫu thử đã kẹp luôn tiếp xúc với môi trường thử nghiệm, lấy chúng ra để đánh giá theo các chu kỳ đều đặn cho đến khi tăng thời gian tiếp xúc tiếp theo mà không còn kèm với sự thay đổi về đặc tính biểu thị được quan tâm.

Tại bất kỳ thời điểm nào trong thử nghiệm, nếu mẫu không còn tiếp xúc hoàn toàn với phần giữa của khuôn, mở bộ kẹp và kẹp lại mẫu để nó tiếp xúc toàn bộ với phần giữa của khuôn. Nếu điều này không thể thực hiện được, thử nghiệm phải dừng lại và bắt đầu thử nghiệm mới.

Thử nghiệm phải được tiếp tục cho đến khi ít nhất 50 % số mẫu bị hỏng hoặc cho đến một thời gian nào đó hoặc đạt được tiêu chí đã thỏa thuận bởi tất cả các bên có liên quan.

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm sơ bộ có thể được tiến hành với chỉ một mẫu thử đối với mỗi giá trị biến dạng để ước tính biến dạng phá hủy. Sau đó phải sử dụng số lượng các mức biến dạng như nhau trên cả hai phía của biến dạng phá hủy này.

8.5. Xác định đặc tính biểu thị

...

...

...

Sau thời gian biến dạng được thỏa thuận, quan sát mẫu thử bằng mắt thường. Khi môi trường thử nghiệm là chất rắn, bỏ môi trường và lớp phủ trên mẫu thử ra (xem Hình 2).

Bỏ từng mẫu thử từ khuôn của nó ra và xác định đặc tính biểu thị, bắt đầu với mẫu thử có biến dạng thấp nhất. Có thể loại bỏ phần môi trường thử nghiệm dư bằng cách lau bằng khăn mỏng lạnh hoặc vải sạch nếu được thỏa thuận bởi các bên có liên quan.

Xác định đặc tính biểu thị càng sớm càng tốt ngay sau khi tháo mẫu ở thử nghiệm ngắn hạn và trong vòng 22 h đến 24 h ở (23 ± 2) °C trong không khí sau khi tháo mẫu ở thử nghiệm dài hạn.

Trong các thử nghiệm uốn và Chapy, bề mặt của mẫu thử không tiếp xúc với khuôn phải được đặt trên mặt đỡ.

Nếu không có tiêu chuẩn vật liệu, sử dụng các thử nghiệm sau đây:

- thử nghiệm uốn (ISO 178): lấy ứng suất uốn ở tải trọng tối đa;

- thử nghiệm kéo [TCVN 4501-2 (ISO 527-2)]: lấy độ bền khi kéo đứt, tốc độ thử nghiệm 50 mm/min.

9. Biểu thị các kết quả

9.1. Tính toán

...

...

...

9.2. Đánh giá bằng đồ thị

Vẽ các giá trị trung bình thu được trên đồ thị với biến dạng là hoành độ và giá trị của đặc tính biểu thị là tung độ. Vẽ đường cong trơn qua các điểm và nội suy để thu được biến dạng phá hủy (xem Hình 3).

CHÚ DẪN

X          biến dạng

Y          đặc tính biểu thị

1          tiêu chí phá hủy

2          các kết quả trong môi trường thử nghiệm

3          các kết quả trong môi trường chuẩn

...

...

...

10. Độ chụm

Độ chụm của các phương pháp 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 chi tiết sau đây:

a) viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) tất cả các chi tiết cần thiết để nhận biết vật liệu được thử nghiệm;

c) môi trường thử nghiệm được sử dụng;

d) nhiệt độ thử nghiệm;

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

...

...

...

g) trạng thái của các mẫu;

h) thời gian và nhiệt độ ổn định;

i) đặc tính biểu thị và phương pháp được sử dụng để xác định;

j) tiêu chí phá hủy;

k) các giá trị đơn lẻ và trung bình của đặc tính biểu thị;

l) biểu thị đồ thị các kết quả;

m) biến dạng phá hủy;

n) chỉ số ESC, nếu môi trường chuẩn được sử dụng;

o) ghi nhận bất kỳ khi quan sát bằng mắt thường (thay đổi về màu sắc, rạn nứt, trương nở, thay đổi về độ bóng);

...

...

...

q) các chi tiết về mọi sự sai khác từ các quy trình được quy định trong tiêu chuẩn này;

r) ngày thử nghiệm.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 10156-2 (SO 22088-2), Chất dẻo - Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) - Phần 2: Phương pháp lực kéo không đổi

[2] 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

...

...

...

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Nguyên lý

5. Thiết bị, dụng cụ

6. Mẫu thử

6.1. Hình dạng và các kích thước

6.2. Chuẩn bị

6.3. Số lượng mẫu thử

7. Ổn định và các điều kiện thử nghiệm

...

...

...

7.2. Nhiệt độ thử nghiệm

7.3. Môi trường thử nghiệm

8. Cách tiến hành

8.1. Các biện pháp an toàn

8.2. Lắp ráp các mẫu thử

8.3. Tiếp xúc với môi trường thử nghiệm

8.4. Bảo quản khi tiếp xúc với môi trường thử nghiệm

8.5. Xác định đặc tính biểu thị

9. Biểu thị kết quả

...

...

...

9.2. Đánh giá bằng đồ thị

10. Độ chụm

11. Báo cáo thử nghiệm

Thư mục tài liệu tham khảo

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10156-3:2013 (ISO 22088-3:2006) về Chất dẻo - Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) - Phần 3: Phương pháp uốn cong