多試樣橡膠低溫脆性試驗機

試驗標準

1 規(guī)格

A：試樣的長為20.0±0.25mm，寬為2.5±0.1mm，厚為2.0±0.1mm 的條形試樣

B：試樣的長為31.75±6.35mm，寬為6.35±0.51mm，厚為1.91±0.13mm

2 要求

試樣的表面應光滑，無外來雜質及損傷。成品應經(jīng)打磨后裁制成相應尺寸。

多試樣橡膠低溫脆性試驗機

技術參數(shù)

1．控溫范圍：室溫 ~ -80℃（室溫≤25℃）

2．恒溫精度：±0.3℃

3．降溫速度：0℃～﹣20℃   約1.2℃/min

﹣20℃～﹣30℃   約1.0℃/min

﹣30℃～﹣60℃   約0.7℃/min

﹣40℃～﹣80℃   約2.0℃/min

4.   外形尺寸：900×500×800mm（長×寬×高）

5．  工作室有效工作空間：260×170×150mm（長×寬×高）

6．  可裝試樣數(shù)量：5

7．  數(shù)字計時器：0秒 ~ 99分鐘，分辨率1秒

8．  冷卻介質：乙醇或其他不凍液

9．  攪拌電機：8W

10.   工作電源：220V ~ 240V，50Hz，1.5kW

11.   工作溫度≤25℃

12.沖擊器中心到夾持器下端距離：

橡膠：8±0.3mm(多試樣法)

塑料：3.6±0.1mm（多試樣）

使用方法

1 向冷井中注入冷凍介質（一般為工業(yè)乙醇），其注入量應保證夾持器的下端到液面的距離為75±10mm。

2 接通電源，溫控儀和計時器顯示燈亮。

3 將試樣垂直夾在夾持器上。夾的不宜過緊或過松，以防止試樣變形或脫落。

4 按下夾持器，開始冷凍試樣，同時啟動時序控制開關（或按動秒表）計時。試樣冷凍時間規(guī)定為3.0±0.5min。試樣冷凍期間，冷凍介質溫度波動不得超過±1℃。

5 拉動沖錘自鎖手柄，沖錘在重力作用下自由下落，對試樣做沖擊動作。

6 取下試樣，將試樣按沖擊方向彎曲成180°，仔細觀察有無破壞。

7 試樣經(jīng)沖擊后（每個試樣只準沖擊一次），如出現(xiàn)破壞時，應提高冷凍介質的溫度，否則降低其溫度，繼續(xù)進行試驗。通過反復試驗，確定至少有兩個試樣不破壞的低溫度和至少一個試樣破壞的高溫度，如這兩個結果相差不大于1℃時，即試驗結束。 是測定材料在規(guī)定條件下試樣受沖擊出現(xiàn)破壞時的高溫

度，即為脆性溫度，可以對塑料及其他彈性材料在低溫條件下的使用性能作比較

性鑒定?？梢詼y定不同橡膠材料或不同配方的硫化橡膠的脆性溫度和低溫性能的

優(yōu)劣。因此無論在科學研究材料及其制品的質量檢驗，生產(chǎn)過程的控制等方面均

是*的。

使用方法

1.接通電源，溫控儀和計時器顯示燈亮。

2.向冷井中注入冷凍介質（一般為工業(yè)乙醇），其注入量應保證夾持器的下端到

液面的距離為 75±10mm。

3.將試樣垂直夾在夾持器上。夾的不宜過緊或過松，以防止試樣變形或脫落。

4.達到試驗溫度后，按下啟動按鈕，試驗機自動工作（按下夾持器，開始冷凍試

樣，同時啟動時序控制開關或按動秒表計時。試樣冷凍時間規(guī)定為 3.0±0.5min。

試樣冷凍期間，冷凍介質溫度波動不得超過±1℃）

5.取下試樣，將試樣按沖擊方向彎曲成 180°，仔細觀察有無破壞。

6.試樣經(jīng)沖擊后（每個試樣只準沖擊一次），如出現(xiàn)破壞時，應提高冷凍介質的

溫度，否則降低其溫度，繼續(xù)進行試驗。

7.溫度調(diào)節(jié)方法：

a、按 set 鍵，溫控儀進入設置狀態(tài)

b、按“＜”鍵移動到要設置的位置

c、按“∧”鍵調(diào)整溫度

d、按“set”鍵確定

通過反復試驗，確定至少有兩個試樣不破壞的低溫度和至少一個試樣破壞的

gao 溫度，如這兩個結果相差不大于 1℃時，即試驗結束。

特點及用途：可以對非硬質塑料及其他彈性材料在低溫條件下的使用性能作比較性鑒定。

可以測定不同橡膠材料或不同配方的硫化橡膠的脆性溫度和低溫性能的優(yōu)劣。低溫脆性斷裂包括穿晶脆斷和沿晶界的晶間脆斷兩種斷裂方式。穿晶脆斷主要是解理斷裂。常見的低溫脆性斷裂大多數(shù)是沿解理面的穿晶斷裂；而晶間脆斷通常在應力腐蝕或發(fā)生回火脆性的情況下出現(xiàn)。溫度是影響金屬材料和工程結構斷裂方式的重要因素之一。許多斷裂事故發(fā)生在低溫。這是由于溫度對工程上廣泛使用的低中強度結構鋼和鑄鐵的性能影響很大，隨著溫度的降低，鋼的屈服強度增加韌度降低。體心立方金屬存在脆性轉變溫度是其脆性特點之一。隨著溫度降低，在某一溫度范圍內(nèi)，缺口沖擊試樣的斷裂形式由韌性斷裂轉變?yōu)榇嘈詳嗔?，這種斷裂形式的轉變，通常用一個特定的轉變溫度來表示，該轉變溫度在一定意義上表征了材料抵抗低溫脆性斷裂的能力。這種隨溫度降低材料由韌性向脆性轉變的現(xiàn)象稱做低溫脆性或冷脆。
并不是所有的金屬材料都具有低溫脆性。
只有以體心立方金屬為基的冷脆金屬才具有明顯的低溫脆性，如中低強度鋼和鋅等。而面心立方金屬，如鋁等，沒有明顯的低溫脆性。

金屬低溫脆性的原理:
金屬的低溫脆性是由于金屬的屈服強度隨溫度降低而升高造成的。.
屈服強度бs與斷裂強度бc相交，交點對應的溫度為脆性轉變溫度Tk。當T<Tk時，бs> бc，隨著應力的增加，材料在發(fā)生塑性變形之前就發(fā)生斷裂，屬于脆性斷裂；當T>Tk時，бc>бs，隨著應力的增加，材料先發(fā)生塑性變形，然后斷裂，屬于塑性斷裂。金屬材料在Tk發(fā)生脆性轉變。
金屬材料脆性轉變的本質是其塑性變形能力對溫度變化的反映。在可用滑移系統(tǒng)足夠多、阻礙滑移的因素不因溫度變化而加劇的情況下，材料將保持足夠的變形能力而不表現(xiàn)出脆性斷裂，面心立方金屬屬于這種情況。但是體心立方金屬，如鐵、鉻、鎢及其合金，在常溫下變形能力尚好，但在低溫條件下，間隙雜質原子與位錯和晶界相互作用的強度增加，阻礙位錯運動、 滑移的作用加劇，使得對變形的適應能力減弱。

評定原則：
低溫脆性通常用脆性轉變溫度評定。脆性轉變溫度的工程意義在于高于該溫度下服役，構件不會發(fā)生脆性斷裂。很明顯轉變溫度愈低，鋼的韌度愈大。脆性轉變溫度用夏比系列沖擊試驗得到的轉變溫度曲線確定。使用轉變溫度曲線進行工程設計時，關鍵是根據(jù)該曲線確定一個合理的脆性轉變溫度。不同的工程領域采用不同的方法來確定韌脆轉變溫度。這些方法有能量準則、斷口形貌準則和經(jīng)驗準則。

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