Plastics\r\n- Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC) - Part 4:\r\nBall or pin impression method
\r\n\r\nLời nói đầu
\r\n\r\nTCVN 10156-4:2013\r\nhoàn toàn tương đương ISO 22088-4:2006.
\r\n\r\nTCVN 10156-4:2013\r\ndo Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC61 Chất dẻo biên soạn, Tổng cục Tiêu\r\nchuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
\r\n\r\nBộ tiêu chuẩn TCVN\r\n10156 (ISO 22088) Chất dẻo - Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi\r\ntrường (ESC), bao gồm các tiêu chuẩn sau:
\r\n\r\n- TCVN 10156-1 (ISO\r\n22088-1), Phần 1: Hướng dẫn chung
\r\n\r\n- TCVN 10156-2 (ISO\r\n22088-2), Phần 2: Phương pháp lực kéo không đổi
\r\n\r\n- TCVN 10156-3 (ISO\r\n22088-3), Phần 3: Phương pháp uốn cong
\r\n\r\n- TCVN 10156-4 (ISO\r\n22088-4), Phần 4: Phương pháp ấn bi hoặc kim
\r\n\r\n- TCVN 10156-5 (ISO\r\n22088-5), Phần 5: Phương pháp biến dạng kéo không đổi
\r\n\r\n- TCVN 10156-6 (ISO\r\n22088-6), Phần 6: Phương pháp tốc độ biến dạng chậm
\r\n\r\n\r\n\r\n
CHẤT\r\nDẺO - XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN CHỐNG\r\nRẠN NỨT DO ỨNG SUẤT MÔI TRƯỜNG (ESC) -\r\nPHẦN 4: PHƯƠNG PHÁP ẤN\r\nBI HOẶC KIM
\r\n\r\nPlastics\r\n- Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC) - Part 4:\r\nBall or pin impression method
\r\n\r\n\r\n\r\n1.1. Tiêu\r\nchuẩn này quy định phương pháp ấn bi hoặc kim để xác định ứng xử rạn nứt do ứng\r\nsuất môi trường (ESC) của chất dẻo bằng\r\nphương pháp thử biến dạng không đổi.
\r\n\r\n1.2. Phương\r\npháp có thể áp dụng cho các sản phẩm hoàn thiện và cho các mẫu thử được chuẩn bị\r\nbằng cách đúc và/hoặc gia công bằng máy, và có thể được sử dụng cho việc đánh\r\ngiá ứng xử ESC của sản phẩm hoặc vật liệu dẻo được phơi nhiễm với các môi trường\r\nkhác nhau, cũng như để xác định ứng xử ESC của các vật liệu dẻo khác nhau được\r\nphơi nhiễm trong cùng một môi trường cụ thể.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Các phương\r\npháp khác xác định rạn nứt do ứng suất môi trường bằng phương pháp thử biến dạng\r\nkhông đổi được nêu tại TCVN 10156-3 (ISO 22088-3) và TCVN 10156-5 (ISO\r\n22088-5). Phương pháp xác định rạn nứt do ứng suất môi trường bằng phương pháp\r\nthử ứng suất không đổi được nêu tại TCVN 10156-2 (ISO 22088-2).
\r\n\r\n1.3. Cả\r\nhai phương pháp ấn bi và kim đều là các quy trình nhanh và nhạy để đánh giá ứng\r\nxử ESC của chất dẻo. Các phương pháp này đều phù hợp với các chất dẻo vô định\r\nhình. Chúng ít phù hợp với các vật liệu thể hiện xu hướng rão và/hoặc có phục hồi\r\nứng suất rõ ràng, ví dụ như các vật liệu bán tinh thể. Nếu các vật liệu bán\r\ntinh thể được thử nghiệm, nên dùng kim hơn dùng bi.
\r\n\r\n1.4. Phương\r\npháp ấn bi hữu dụng cho việc đánh giá ứng xử ESC có nguyên tắc của hệ vật liệu\r\n- hóa chất cần nghiên cứu. Phương pháp ít chịu ảnh hưởng của trạng thái định hướng\r\ngần bề mặt của các mẫu hơn phương pháp ấn kim và các phương pháp ở các phần\r\nkhác của bộ tiêu chuẩn này, trong đó hóa chất chỉ tấn công bề mặt nguyên thủy của\r\nvật liệu. Như vậy, tùy thuộc vào cách chuẩn bị mẫu thử, có thể cho thấy mức độ\r\nđáng kể của định hướng.
\r\n\r\n1.5. Phương\r\npháp ấn kim hữu dụng để thử nghiệm các mẫu có chiều dày nhỏ và các cấu kiện\r\nhoàn thiện.
\r\n\r\n\r\n\r\nCác tài liệu viện dẫn\r\nsau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn\r\nghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không\r\nghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung\r\n(nếu có).
\r\n\r\nTCVN 4501-1 (ISO\r\n527-1), Chất dẻo - Xác định tính chất kéo - Phần 1: Nguyên tắc chung
\r\n\r\nTCVN 4501-2 (ISO\r\n527-2), Chất dẻo - Xác định tính chất kéo - Phần 2: Điều kiện thử nghiệm đối\r\nvới chất dẻo đúc và đùn
\r\n\r\nTCVN 5120 (ISO 4287),\r\nĐặc tính hình học của sản phẩm (GPS) - Nhám bề mặt: Phương pháp Profin - Thuật\r\nngữ, định nghĩa và thông số nhám bề mặt
\r\n\r\nTCVN 9848 (ISO 291),\r\nChất dẻo - Khí quyển tiêu chuẩn cho ổn định và thử nghiệm
\r\n\r\nISO 178, Plastics\r\n- Determination of flexural\r\nproperties (Chất dẻo - Xác định các tính chất uốn)
\r\n\r\nISO 293, Plastics\r\n- Compression moulding of test specimens of thermoplastic materials (Chất dẻo -\r\nĐúc ép các mẫu thử từ các vật liệu nhiệt dẻo)
\r\n\r\nISO 294-1, Plastics\r\n- lnjection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 1:\r\nGeneral principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (Chất dẻo\r\n- Đúc phun các mẫu thử từ các vật liệu nhiệt dẻo - Phần 1: Nguyên lý chung, và\r\nđúc các mẫu thử đa mục đích và mẫu thử dạng thanh)
\r\n\r\nISO 2557-1, Plastics\r\n- Amorphous thermoplastics - Preparation of test specimens with a specified\r\nmaximum reversion - Pari 1: Bars (Chất dẻo - Nhựa nhiệt dẻo vô định hình - Chuẩn\r\nbị các mẫu thử có sự phục hồi trạng thái tối đa theo quy định - Phần 1: Dạng\r\nthanh)
\r\n\r\nISO 2818, Plastics\r\n- Preparation of test specimens by machining (Chất dẻo - Chuẩn bị các mẫu thử bằng\r\nphương pháp gia công bằng máy)
\r\n\r\nISO 3167, Plastics\r\n- Multipurpose test specimens (Chất dẻo - Các mẫu thử đa mục đích)
\r\n\r\nISO 3290, Rolling\r\nbearings - Balls - Dimensions and tolerances (Trục lăn - Bi - Kích thước và\r\ndung sai)
\r\n\r\n\r\n\r\nTrong tiêu chuẩn này\r\náp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau đây:
\r\n\r\n3.1.\r\nQuá cỡ (oversize)
\r\n\r\ndd
\r\n\r\nChênh lệch giữa đường\r\nkính của viên bi hoặc kim được ấn vào (db) và đường kính của\r\nlỗ được khoan và làm rộng ra trong mẫu thử:
\r\n\r\ndd\r\n= db- dh (1)
\r\n\r\n3.2. Cấp\r\nbiến dạng (deformation step)
\r\n\r\nPhép xác định được thực\r\nhiện tại quá cỡ nhất định.
\r\n\r\n3.3. Cấp\r\nbiến dạng zero (deformation\r\nstep zero)
\r\n\r\nPhép xác định được thực\r\nhiện bằng cách sử dụng các mẫu thử được khoan và chỉ được doa rộng, tức không\r\ncó sự ấn bi hoặc kim.
\r\n\r\n3.4. Dãy\r\nbiến dạng (deformation series)
\r\n\r\nSố các cấp biến dạng\r\nliên tiếp bắt đầu từ cấp biến dạng zero.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH Thông thường,\r\ndãy biến dạng bao gồm bảy cấp biến dạng với mức độ tăng dần.
\r\n\r\n3.5. Giới\r\nhạn phá hủy (failure limit)
\r\n\r\nQuá cỡ trong dãy biến\r\ndạng gây ra phá hủy, như được quy định theo các thuật ngữ của tiêu chí phá hủy\r\nsau đây:
\r\n\r\na) đối với các mẫu thử\r\nloại A (các mẫu thử được lấy từ các sản phẩm), là các vết nứt nhìn thấy, có thể\r\nnhìn thấy bằng kính lúp có độ phóng đại gấp 5 lần;
\r\n\r\nb) đối với các mẫu thử\r\nloại B (các mẫu thử được đúc hoặc gia công), theo tiêu chí sau đây (xem 9.2 và\r\nHình 4):
\r\n\r\n1) giảm 5 % lực kéo lớn\r\nnhất được đo tại cấp biến dạng zero (tiêu chí B1 trong Hình 1),
\r\n\r\n2) giảm 5 % lực uốn lớn\r\nnhất được đo tại cấp biến dạng zero (tiêu chí B2 trong Hình 1),
\r\n\r\n3) giảm 20 % độ giãn\r\ndài kéo đứt được đo ở cấp biến dạng zero (tiêu chí B3 trong Hình 1).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: Nếu mẫu không đứt ngay sau khi tác động lực kéo tối đa, độ giãn dài kéo\r\ntại 50 % lực kéo tối đa trước đó (xem Hình 1) có thể được đo. Mức độ phá hủy\r\nsau đó được xác định bằng sự giảm 20 % giá trị tại cấp biến dạng zero (tiêu chí\r\nB4).
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Chỉ\r\ncần đo độ giãn dài khi đứt giữa các má kẹp.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 3: Nếu\r\ngiá trị của ứng suất kéo là cần thiết, phải dựa vào lực tại diện tích mặt cắt\r\nnhỏ nhất của mẫu tại vị trí của lỗ. Tính ứng suất kéo theo công thức (2):
\r\n\r\n (2)
trong đó
\r\n\r\nσ là\r\nứng suất kéo, tính bằng MPa hoặc N.mm-2;
\r\n\r\nF là\r\nlực kéo, tính bằng N;
\r\n\r\nh là\r\nchiều dày của mẫu, tính bằng mm;
\r\n\r\ndh là\r\nđường kính của lỗ, sau khi doa, tính bằng mm;
\r\n\r\nw là\r\nchiều rộng của mẫu, tính bằng mm.
\r\n\r\nCHÚ\r\nDẪN
\r\n\r\n\r\n X \r\n | \r\n \r\n độ giãn\r\n dài \r\n | \r\n \r\n B1 \r\n | \r\n \r\n giảm 5 % lực kéo\r\n lớn nhất \r\n | \r\n
\r\n Y \r\n | \r\n \r\n ứng suất \r\n | \r\n \r\n B2 \r\n | \r\n \r\n giảm 5 % lực uốn lớn\r\n nhất \r\n | \r\n
\r\n 1 \r\n | \r\n \r\n tối đa \r\n | \r\n \r\n B3 \r\n | \r\n \r\n sự giảm 20 % độ\r\n giãn dài kéo khi đứt \r\n | \r\n
\r\n 2 \r\n | \r\n \r\n 0,5 lần lực kéo lớn\r\n nhất trước đó \r\n | \r\n \r\n B4 \r\n | \r\n \r\n độ giãn dài kéo tại\r\n 50 % của lực kéo lớn nhất trước đó \r\n | \r\n
Hình\r\n1 - Tiêu chí phá hủy đối với các mẫu thử loại B
\r\n\r\n3.6. Tỷ\r\nlệ ứng suất-rạn nứt tương đối (relative stress-cracking\r\nfactor)
\r\n\r\nTỷ lệ giới hạn phá hủy\r\ntrong môi trường thử nghiệm so với giới hạn phá hủy trong môi trường chuẩn, ví\r\ndụ không khí, được đo tại cùng nhiệt độ thử nghiệm trong cùng thời gian thử\r\nnghiệm.
\r\n\r\n\r\n\r\nBiến dạng không đổi,\r\nđược tạo ra bằng cách ấn bi hoặc kim vào mẫu thử trong môi trường thử nghiệm,\r\nthường gây ra các vết nứt cỡ micrô, các vết này theo thời gian có thể phát triển\r\nthành các vết nứt nhìn thấy được. Để rút ngắn thời gian thử nghiệm, sự phá hủy\r\ncó thể được tăng tốc bằng thử nghiệm cơ học tiếp theo. Nếu các sản phẩm không\r\nthể đánh giá được bằng các thử nghiệm cơ học, có thể tiến hành kiểm tra trực\r\nquan các vết nứt quanh bi hoặc kim.
\r\n\r\nMột lỗ với đường kính\r\nxác định được khoan vào mẫu thử, bi hoặc kim quá cỡ được đưa vào lỗ và cho mẫu\r\ntiếp xúc với môi trường hóa chất. Quy trình này được lặp lại bằng cách sử dụng\r\nbi hoặc kim có đường kính tăng dần. Sau thời gian quy định, ảnh hưởng của tương\r\ntác được xác định bằng kiểm tra trực quan (các mẫu thử loại A) hoặc bằng cách\r\nxác định các tính chất kéo hoặc uốn (các mẫu thử loại B). Một loạt thử nghiệm\r\nsong song có thể được thực hiện trong đó các mẫu thử được phơi nhiễm với không\r\nkhí và xác định ứng xử so sánh được xác định.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Kim thích\r\nhợp đối với bộ các mẫu thử đơn lẻ hoặc các vật phẩm có chiều dày lớn hơn 1 mm.\r\nBiến dạng của mẫu thử là như nhau dọc theo toàn bộ chiều dài của lỗ. Bi thích hợp\r\nđối với các chiều dày lớn hơn 2 mm. Chiều dày ưu tiên là 4 mm.
\r\n\r\n\r\n\r\n5.1. Máy khoan,\r\nvận hành ở tần số quay thích hợp, ví dụ ở 1 000 min-1.
\r\n\r\n5.2. Khoan,\r\nđường kính (2,8 ± 0,1) mm.
\r\n\r\n5.3. Mũi doa,\r\nthích hợp để hoàn thiện lỗ với đường kính (3,00 ± 0,05) mm.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Mũi doa\r\n3H7 (3,004 mm đến 3,008 mm) là thích hợp.
\r\n\r\n5.4. Các dụng cụ đo lỗ,\r\nhoặc các thiết bị thích hợp khác, để đo đường kính của các lỗ được doa chính\r\nxác đến 0,005 mm.
\r\n\r\n5.5. Micrometer,\r\nđể xác định các đường kính của kim với độ chính xác đến 0,001 mm.
\r\n\r\n5.6. Bi hoặc kim thép\r\nđược đánh bóng, có dung sai ± 0,001 mm với các đường\r\nkính cho đến 4 mm và ± 0,01 mm với các đường kính lớn hơn 4 mm.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Nếu thép bị\r\ntác động trong môi trường thử nghiệm, các vật liệu cứng thích hợp khác, ví dụ thủy\r\ntinh, có thể được sử dụng làm bi hoặc kim.
\r\n\r\nNên sử dụng phạm vi\r\ncác khoảng đường kính nêu tại Bảng 1.
\r\n\r\n5.6.1. Bi,\r\nphù hợp với ISO 3290 loại G20 đối với các đường kính đến 4 mm và loại G200 đối\r\nvới các đường kính lớn hơn 4 mm.
\r\n\r\n5.6.2. Kim,\r\nkhông có các gờ thô ráp hoặc sắc, có phần cạnh song song dài 10 mm đến 50 mm và\r\nvê côn (1:5) tại một đầu để giảm đường kính đầu vào xuống 2,5 mm (xem Hình 2).\r\nĐộ nhám bề mặt của kim phải đều nhau, ưu tiên là Ra < 0,02 µm [xem\r\nTCVN 5120 (ISO 4287)].
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Phần cạnh\r\nsong song của kim dài hơn sẽ cho phép nhiều mẫu thử được thử nghiệm trên cùng một\r\nkim.
\r\n\r\n5.7. Dụng cụ kẹp,\r\nđể khoan và doa các lỗ (bộ gá kẹp thông thường được thể hiện trong Hình 3).
\r\n\r\n5.8. Thiết bị để ấn\r\nbi hoặc kim vào lỗ
\r\n\r\nCó thể sử dụng trục\r\nquay của máy khoan hoặc bản thân máy thử nghiệm kéo.
\r\n\r\nBảng\r\n1 - Khoảng đường kính khuyến nghị đối với bi và kim
\r\n\r\nKích\r\nthước tính bằng millimét
\r\n\r\n\r\n Đường\r\n kính \r\n | \r\n \r\n Sai\r\n số \r\n | \r\n
\r\n 2,98\r\n đến 3,20 \r\n | \r\n \r\n 0,01 \r\n | \r\n
\r\n 3,20\r\n đến 3,50 \r\n | \r\n \r\n 0,05 \r\n | \r\n
\r\n 3,50\r\n đến 4,00 \r\n | \r\n \r\n 0,10 \r\n | \r\n
\r\n 4,0\r\n đến 6,0 \r\n | \r\n \r\n 0,50 \r\n | \r\n
Kích\r\nthước tính bằng millimét
\r\n\r\nCHÚ DẪN
\r\n\r\n1 Mẫu\r\nthử
\r\n\r\n2 Kim
\r\n\r\n3 Chân\r\nép của máy thử nghiệm
\r\n\r\n4 Lỗ khoan
\r\n\r\nHình\r\n2 - Ví dụ về kết cấu kim và chèn kim
\r\n\r\nKích\r\nthước tính bằng\r\nmillimét
\r\n\r\nCHÚ DẪN
\r\n\r\n1 mẫu thử
\r\n\r\n2 lỗ
\r\n\r\n3 Kim giữ
\r\n\r\nHình\r\n3 - Dụng cụ kẹp điển hình để khoan lỗ trong các mẫu thử
\r\n\r\n5.9. Bình,\r\nđể ngâm mẫu. Bình phải được chế tạo từ vật liệu thích hợp, là loại vật liệu\r\nkhông bị ăn mòn bởi môi trường thử nghiệm và sẽ không tương tác với chất lỏng\r\nngâm.
\r\n\r\n5.10. Đồng hồ.
\r\n\r\n5.11. Máy thử nghiệm\r\nuốn hoặc kéo (xem ISO 178 hoặc TCVN 4501-1 (ISO 527-1) tương ứng), để xác\r\nđịnh các tính chất uốn hoặc kéo.
\r\n\r\n\r\n\r\n6.1. Hình dạng
\r\n\r\n6.1.1. Yêu cầu chung
\r\n\r\nNói chung, sử dụng\r\ncác mẫu thử có hình dạng và phương pháp chuẩn bị được nêu trong tiêu chuẩn\r\ntương ứng với vật liệu hoặc sản phẩm liên quan.
\r\n\r\nNếu tiêu chuẩn phù hợp\r\nkhông có đặc điểm kỹ thuật như vậy, phải sử dụng các mẫu thử theo hình dạng sau\r\nđây.
\r\n\r\n6.1.2. Mẫu thử loại A
\r\n\r\nSử dụng sản phẩm hoặc\r\nmột phần của sản phẩm làm mẫu thử.
\r\n\r\n6.1.3. Mẫu thử loại B
\r\n\r\nSử dụng các mẫu thử\r\nđược đúc hoặc gia công phù hợp với ISO 293, ISO 294-1 hoặc ISO 2818, tùy tiêu\r\nchuẩn nào áp dụng được.
\r\n\r\nKhông được gia công ở\r\nmặt sẽ được khoan lỗ trên các mặt của mẫu thử. Nếu không có quy định kích thước\r\ncủa các mẫu thử, đối với thử nghiệm uốn sử dụng các thanh có kích thước 80 mm x\r\n10 mm x 4 mm, như được nêu tại ISO 178, và đối với thử nghiệm kéo sử dụng mẫu\r\nthử thích hợp được nêu tại TCVN 4501-1 (ISO 527-1) và TCVN 4501-2 (ISO 527-2).\r\nCác lưu ý đối với mẫu thử đa mục đích được nêu tại ISO 3167.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: Thử nghiệm\r\nuốn có những nhược điểm sau đây:
\r\n\r\nTại thực nghiệm uốn\r\nba điểm, tải được tác động trực tiếp tại lỗ. Điều đó có thể va chạm tới bi\r\ntrong mẫu thử.
\r\n\r\nCác mẫu chất dẻo ít\r\nkhi bị đứt khi thử uốn. Do vậy có thể không xác định được tỷ lệ ứng suất-rạn nứt\r\ntương đối do thực tế là thiếu bước giá trị biến dạng cấp zero.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Thử nghiệm\r\nkéo cũng có thể được tiến hành bằng cách sử dụng các mẫu có kích thước 80 mm x\r\n10 mm x 4 mm, được chuẩn bị trực tiếp hoặc cắt từ phần giữa của mẫu thử đa mục\r\nđích. Điều đó cho phép sử dụng những bình nhỏ hơn với lượng chất lỏng ngâm ít\r\nhơn.
\r\n\r\n6.2. Trạng thái
\r\n\r\nĐối với các thử nghiệm\r\nđể so sánh, các mẫu thử phải ở cùng trạng thái. Lưu ý được nêu trong ISO 2557-1\r\nđối với việc xác định mức co ngót và nêu trong ISO 294-1 đối với trạng thái của\r\ncác mẫu. Nếu các vật phẩm hoàn thiện được thử nghiệm, các lỗ khoan phải được\r\nkhoan ở cùng chỗ, hoặc tại điểm theo thỏa thuận giữa các bên có liên quan, đặc\r\nbiệt nếu khảo sát các vùng biên, như các đường hàn.
\r\n\r\nMức co ngót của các mẫu\r\nthử, dù được đúc ép, đúc phun hoặc được gia công từ tấm, phải được xác định\r\ntrên 5 mẫu thử trước khi chúng được khoan và doa.
\r\n\r\nKhi đánh giá các vật\r\nliệu đúc được chế tạo từ các polyme tinh thể, như polyetylen và polypropylen, mức\r\nđộ kết tinh phải được kiểm soát bằng cách tuân thủ những hướng dẫn được nêu tại\r\ntiêu chuẩn phù hợp đối với vật liệu được thử nghiệm, hoặc theo thỏa thuận giữa\r\ncác bên có liên quan.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Giá trị bằng\r\nsố của giới hạn phá hủy phụ thuộc vào phương pháp xác định và khoảng cách giữa\r\ncác cạnh của mỗi lỗ và mặt bên của mẫu. Giá trị đó giảm đi khi khoảng cách này\r\ngiảm đi.
\r\n\r\n6.3. Số lượng mẫu thử
\r\n\r\n6.3.1. Lưu ý chung
\r\n\r\nSố lượng mẫu thử cần\r\nthiết phụ thuộc vào thời gian của thử nghiệm, tức ngắn hạn (xem 8.4.2) hoặc dài\r\nhạn (xem 8.4.3), và phương pháp được sử dụng, cần chọn ba cấp biến dạng nằm ở cả\r\nhai phía của giới hạn phá hủy ước tính. Khi tiến hành phơi nhiễm dài hạn để\r\nđánh giá tại các thời điểm trung gian, phải cần các mẫu bổ sung.
\r\n\r\n6.3.2. Thời gian thử\r\nnghiệm ngắn hạn (5 min đến 24 h trong môi trường thử\r\nnghiệm) (xem 8.4.2)
\r\n\r\n6.3.2.1. Lựa chọn môi\r\ntrường hóa chất
\r\n\r\nDo cần các thao tác để\r\nngâm các mẫu trong môi trường hóa chất và lại lấy chúng ra, nhận thấy rằng 5\r\nmin là khoảng thời gian ngâm thực tế ngắn nhất. Nếu có thể chọn giữa các môi\r\ntrường hóa chất khác nhau, nên chọn loại hóa chất cho mức rạn nứt do ứng suất\r\ncó thể đo được trong phạm vi không dưới 1 h.
\r\n\r\n6.3.2.2. Mẫu thử loại\r\nA
\r\n\r\nPhải sử dụng các bộ mẫu\r\nvới ba cấp biến dạng hoàn toàn để thử nghiệm, số lượng mẫu thử cần thiết phụ\r\nthuộc vào số lượng lỗ có thể được khoan ở vùng đồng nhất của mỗi mẫu.
\r\n\r\n6.3.2.3. Mẫu thử loại\r\nB
\r\n\r\nNăm mẫu thử phải được\r\nsử dụng đối với mỗi cấp biến dạng.
\r\n\r\n6.3.3. Thời\r\ngian thử nghiệm dài hạn
\r\n\r\nSố lượng mẫu thử phụ\r\nthuộc vào các điều kiện thử nghiệm (xem 8.4.3).
\r\n\r\n7. Ổn\r\nđịnh và các điều kiện thử nghiệm
\r\n\r\n7.1. Ổn định
\r\n\r\nTrừ khi có thỏa thuận\r\nkhác giữa các bên có liên quan (ví dụ đối với các polyamid hoặc ABS), các mẫu\r\nthử phải được ổn định trong ít nhất 24 h ở (23 ± 2) °C và độ ẩm tương đối (50 ±\r\n10) % trước thử nghiệm.
\r\n\r\n7.2. Nhiệt độ thử\r\nnghiệm
\r\n\r\n7.2.1. Trừ\r\nkhi có thỏa thuận khác giữa các bên có liên quan (ví dụ đối với polyetylen),\r\nnhiệt độ trong khi chèn kim phải là (23 ± 2) °C.
\r\n\r\n7.2.2. Nhiệt\r\nđộ trong khi ngâm phải là (23 ± 2) °C, nếu không có quy định khác hoặc được thỏa\r\nthuận giữa các bên có liên quan, trong trường hợp đó nhiệt độ có thể là (40 ±\r\n1) °C hoặc nhiệt độ khác. Trước khi ngâm, các mẫu thử phải được lưu giữ trong\r\nkhông khí ở (23 ± 2) °C và độ ẩm tương đối (50 ± 10) %. Trong thời gian lưu giữ\r\ntrong môi trường chuẩn (thường là không khí), phải lưu ở nhiệt độ giống như nhiệt\r\nđộ khi ngâm.
\r\n\r\n7.2.3. Thử\r\nnghiệm kéo (ưu tiên) hoặc uốn phải được tiến hành ở (23 ± 2) °C và độ ẩm tương\r\nđối (50 ± 10) %, hoặc (23 ± 2) °C nếu độ ẩm tương đối không có tính quyết định.
\r\n\r\n7.3. Môi trường hóa\r\nchất
\r\n\r\nMôi trường hóa chất\r\nđược sử dụng cho thử nghiệm phải là môi trường được nêu trong tiêu chuẩn phù hợp.\r\nNếu không có điều kiện kỹ thuật như vậy, sử dụng môi trường hóa chất mà vật liệu\r\nsẽ tiếp xúc môi trường đó trong ứng dụng dự kiến hoặc sử dụng sản phẩm được thỏa\r\nthuận giữa các bên có liên quan.
\r\n\r\n\r\n\r\n8.1. Làm sạch
\r\n\r\nCác mẫu thử, bi và\r\nkim phải làm sạch và không có chất bôi trơn, dầu mỡ, mồ hôi và các hợp chất\r\nkhác có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH Sự phơi nhiễm\r\ncác mẫu thử với ánh sáng nhân tạo hoặc ánh sáng mặt trời cũng có thể ảnh hưởng\r\nđến kết quả.
\r\n\r\n8.2. Khoan các mẫu thử
\r\n\r\n8.2.1. Yêu cầu chung
\r\n\r\nCần phải cẩn thận để\r\ntránh làm nóng các mẫu trong khi khoan. Chọn tốc độ khoan, mức đi và dạng hình\r\nhọc của mũi khoan sao cho khi khoan tạo ra phoi liên tục không bị nóng chảy.\r\nLàm nguội bằng chất làm nguội thích hợp (ví dụ, không khí nén không chứa dầu,\r\nnước hoặc chất làm nguội khác được biết là không có ảnh hưởng đến vật liệu cần\r\nthử nghiệm). Các mẫu có thể được lưu giữ tại các nhiệt độ thấp hơn môi trường\r\nxung quanh trước khi khoan. Đối với các vật liệu dẻo, điều đó giúp kiểm soát\r\nkích thước của các lỗ khoan.
\r\n\r\n8.2.2. Mẫu thử loại A
\r\n\r\nKhoan các lỗ có đường\r\nkính 2,8 mm trên mỗi mẫu thử và doa chúng đến 3,0 mm. Các lỗ phải vuông góc với\r\nbề mặt của các mẫu thử, cách nhau ít nhất 15 mm và cách ít nhất 15 mm từ các cạnh\r\ncủa mẫu thử.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH Chuẩn bị mẫu\r\nthử là việc khó và có tính quyết định nên cần phải cẩn thận.
\r\n\r\n8.2.3. Mẫu thử loại B
\r\n\r\nKhoan lỗ có đường\r\nkính 2,8 mm trên mỗi mẫu thử và doa lỗ đến 3,0 mm. Khoan lỗ vuông góc với bề mặt\r\ncủa mẫu thử, sao cho nó xuyên qua giao tuyến của các trục đối xứng trong phạm\r\nvi 0,2 mm theo chiều dọc và 0,02 mm theo chiều hướng ngang. Khoan các bộ mẫu thử\r\nđối với mỗi dãy biến dạng liên tiếp với thời gian trễ tối thiểu.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Định tâm lỗ\r\nkhi khoan, nên dùng kiểu bộ gá được thể hiện trong Hình 3.
\r\n\r\n8.2.4. Đo đường kính\r\nlỗ
\r\n\r\nỔn định các mẫu thử\r\nđã khoan và doa ít nhất trong 24 h trong môi trường được nêu tại 7.2.2.
\r\n\r\nĐo đường kính của 5 lỗ\r\nđược chọn ngẫu nhiên, chính xác đến 0,005 mm. Kiểm tra lại các giá trị có nhỏ\r\nhơn 0,01 mm hay không và sau đó tính trung bình số học. Giá trị trung bình này\r\nđược lấy làm đường kính lỗ cho bộ mẫu.
\r\n\r\n8.3. Ấn bi hoặc kim
\r\n\r\n8.3.1. Định nghĩa các\r\ncấp biến dạng
\r\n\r\nNếu không biết giới hạn\r\nphá hủy từ các thử nghiệm trước hoặc từ kinh nghiệm, nên tiến hành các thử nghiệm\r\nsơ bộ với một mẫu cho mỗi cấp biến dạng.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH Kinh nghiệm\r\nthu thập được từ thử nghiệm chất dẻo vô định hình cho thấy rằng sự suy giảm lớn\r\nnhất về đặc tính biểu thị xảy ra tại biến dạng ở chu vi gây ra bởi sự ấn bi hoặc\r\nkim vào khoảng 1/10 của biến dạng tại điểm chảy dẻo trong thử nghiệm kéo. Đối với\r\nđa số chất dẻo, biến dạng tại điểm chảy dẻo nhỏ hơn 10 %. Dựa trên đường kính lỗ\r\nlà 3 mm, phá hủy ESC nghiêm trọng có thể dự tính trở nên thấy rõ với quá cỡ\r\nkhông lớn hơn 0,3 mm.
\r\n\r\n8.3.2. Bi
\r\n\r\nẤn một bi vào mỗi lỗ\r\nbằng thiết bị ấn bi hoặc các cách thích hợp khác, ví dụ trục quay của máy khoan\r\n(xem 5.8). Bảo đảm rằng vị trí của mỗi viên bi đối xứng với chiều dày của mẫu\r\nthử chính xác đến ± 0,2 mm.
\r\n\r\n8.3.3. Kim
\r\n\r\nẤn đầu côn vào lỗ\r\ntrên mẫu thử và ép chúng cho đến khi tiếp xúc hoàn toàn giữa kim và thành lỗ dọc\r\ntheo toàn bộ chiều dài của thành (xem Hình 2). Nếu nhiều mẫu thử được cắm vào\r\ncùng một kim, khoảng cách giữa các mẫu thử phải ≥ 20 mm.
\r\n\r\nKhông làm ướt kim bằng\r\nmôi trường hóa chất được chọn cho thử nghiệm, vì điều đó sẽ làm cho không thể đạt\r\nđược tính lặp lại đối với sự phơi nhiễm của bề mặt lỗ.
\r\n\r\n8.4. Ngâm trong môi\r\ntrường hóa chất
\r\n\r\n8.4.1. Ổn định
\r\n\r\nLưu giữ mẫu thử đã được\r\nchuẩn bị trong (60 ± 5) min trong môi trường được nêu tại 7.2.2 trước khi ngâm\r\ntrong môi trường thử nghiệm.
\r\n\r\n8.4.2. Thời\r\ngian thử nghiệm ngắn hạn
\r\n\r\n8.4.2.1. Môi trường\r\nchất lỏng không nhớt
\r\n\r\nNgâm các mẫu thử trong\r\nmôi trường được chứa trong bình (5.9) đến 24 h tại nhiệt độ quy định (xem\r\n7.2.2). Lấy các mẫu ra, lau chất lỏng bằng giấy thấm và để yên các mẫu trong\r\n(30 ± 5) min trong môi trường được nêu tại 7.2.2 trước khi xác định ứng xử ứng\r\nsuất - rạn nứt.
\r\n\r\n8.4.2.2. Môi trường\r\nnhớt
\r\n\r\nNếu môi trường nhớt\r\n(ví dụ bột nhão hoặc chất bôi trơn), phủ khu vực hai bên lỗ trên mẫu thử bằng\r\nmôi trường. Lưu giữ tại nhiệt độ quy định cho đến 24 h, sau đó dùng giấy thấm\r\nlau môi trường đi và để các mẫu nằm yên (30 ± 5) min trong môi trường được nêu\r\ntại 7.2.2 trước khi xác định ứng xử ứng suất - rạn nứt.
\r\n\r\n8.4.3. Thời\r\ngian thử nghiệm dài hạn
\r\n\r\nTiến hành như được mô\r\ntả trong 8.4.2, phơi các mẫu thử vào môi trường trong thời gian quy định hoặc\r\ntheo thỏa thuận. Nếu không có quy định hay thỏa thuận về thời gian tiếp xúc,\r\ncác thời gian được thấy là thích hợp cho thực hiện thử nghiệm để xác định ảnh\r\nhưởng của thời gian đến giới hạn phá hủy sử dụng là 1 ngày, 2 ngày, 4 ngày, 8\r\nngày, 16 ngày, v.v...
\r\n\r\nTrước khi xác định giới\r\nhạn phá hủy (xem 3.5), lau môi trường sử dụng bằng giấy thấm và cho phép các mẫu\r\nthử để yên trong 2 h đến 3 h trong môi trường được nêu tại 7.2.2.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1: Thời\r\ngian ngâm đến 24 h được nêu tại 8.4.2.1 và 8.4.2.2 có thể được giảm xuống nếu\r\nmôi trường mạnh tới mức gây ra phá hủy nghiêm trọng trong thời gian ngâm, và giới\r\nhạn phá hủy không thể được xác định trong các thử nghiệm sau đó. Với nhiều môi\r\ntrường hóa chất, thời gian ngâm thích hợp là 1 h.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2: Để thu\r\nđược các kết quả có thể so sánh, đặc biệt trong các thử nghiệm ngắn hạn, có thể\r\ncần phải lập biểu thời gian cho ấn bi hoặc kim, ngâm và thử nghiệm sao cho thời\r\ngian giữa ấn bi hoặc kim và thử nghiệm là như nhau cho tất cả các loạt thử nghiệm\r\nquá cỡ.
\r\n\r\n8.5. Sự phơi nhiễm\r\ntrong không khí
\r\n\r\nNếu tiến hành đồng thời\r\nthử nghiệm trong không khí, lưu giữ các mẫu thử trong môi trường được nêu tại\r\n7.2.2 trong (24,0 ± 0,5) h đối với thử nghiệm ngắn hạn hoặc đối với (các) giai\r\nđoạn thử nghiệm dùng cho thử nghiệm dài hạn.
\r\n\r\n8.6. Xác định rạn nứt\r\ndo ứng suất
\r\n\r\n8.6.1. Loại mẫu thử A
\r\n\r\nXác định giới hạn phá\r\nhủy đối với các sản phẩm phơi nhiễm với không khí và được ngâm trong môi trường\r\nhóa chất bằng quan sát trực quan, hoặc bằng thấu kính có độ phóng đại 5 lần.
\r\n\r\n8.6.2. Mẫu thử loại B
\r\n\r\nXác định giới hạn phá\r\nhủy bằng phương pháp chọn lọc (xem 3.5).
\r\n\r\nLuôn phải lấy kim ra\r\ntrước khi thực hiện các thử nghiệm uốn. Đối với các thử nghiệm kéo, bi và kim\r\ncó thể để lại trong các mẫu thử. Khi lấy bi hoặc kim ra trước thử nghiệm, cần bảo\r\nđảm quá trình lấy ra không ảnh hưởng kết quả thử nghiệm.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Các kết quả\r\ncủa thử nghiệm uốn hoặc thử nghiệm kéo trên các mẫu thử tại cấp biến dạng zero\r\nthường tương đương, dù được xác định trong không khí hoặc trong môi trường hóa\r\nchất. Nếu giá trị được xác định trong môi trường hóa chất cao hơn, có thể còn\r\ncó thêm quá trình hóa giòn khác, nếu giá trị đó thấp hơn, có thể có quá trình\r\nhóa mềm của vật liệu.
\r\n\r\n\r\n\r\n9.1. Mẫu thử loại A
\r\n\r\nGhi lại quá cỡ mà tại\r\nđó nhìn thấy vết nứt đầu tiên. Ghi thời gian xuất hiện rạn nứt là thời gian khi\r\nvết nứt đầu tiên được phát hiện hoặc khi một nửa số mẫu thử biểu hiện ít nhất một\r\nvết nứt.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Đối với thử\r\nnghiệm theo chương trình, thường chỉ cần ghi đơn giản là có hoặc không nhìn thấy\r\nvết nứt sau sự phơi nhiễm dưới các điều kiện đã chọn, tức quá cỡ, môi trường\r\nhóa chất và thời gian.
\r\n\r\n9.2. Mẫu thử loại B -\r\nĐánh giá bằng đồ thị
\r\n\r\nVẽ đồ thị các giá trị\r\ntrung bình số của các giá trị kéo hoặc uốn xác định được tại mỗi cấp biến dạng\r\nlà trục tung ứng với quá cỡ tương ứng của kim là trục hoành. Vẽ đường cong trơn\r\nqua các điểm (xem ví dụ trong Hình 4).
\r\n\r\nTính giới hạn phá hủy\r\nnhư sau:
\r\n\r\nVẽ đường song song với\r\ntrục X qua điểm trên trục Y tương ứng với giới hạn phá hủy. Tại giao điểm của\r\nđường này với đường cong, vẽ đường vuông góc với trục X. Giá trị quá cỡ tại giao\r\nđiểm của đường này với trục X là giới hạn phá hủy, tính bằng millimét. Ghi giá\r\ntrị này chính xác đến phần trăm millimét.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Việc này\r\ncó thể được thực hiện bởi lập trình điện tử thích hợp.
\r\n\r\n\r\n\r\nĐộ chụm của các\r\nphương pháp này không được biết đến vì dữ liệu liên phòng thử nghiệm không sẵn\r\ncó do sự đa dạng của các vật liệu chất dẻo và các điều kiện. Các phương pháp\r\nnày có thể không thích hợp để sử dụng trong trường hợp các kết quả không thống\r\nnhất do không sẵn có dữ liệu chính xác.
\r\n\r\nX phần quá cỡ của\r\nkim, mm
\r\n\r\nY1 lực kéo hoặc lực uốn\r\nkhi đứt
\r\n\r\nY2 độ giãn dài kéo\r\nkhi đứt
\r\n\r\nHình\r\n4 - Ví dụ về đánh giá các kết quả bằng đồ thị
\r\n\r\n\r\n\r\nBáo cáo thử nghiệm phải\r\nbao gồm các chi tiết sau đây:
\r\n\r\na) viện dẫn tiêu chuẩn\r\nnày;
\r\n\r\nb) tất cả các chi tiết\r\ncần thiết để nhận biết vật liệu được thử nghiệm;
\r\n\r\nc) môi trường hóa chất\r\nđược sử dụng;
\r\n\r\nd) nhiệt độ thử nghiệm;
\r\n\r\ne) số lượng mẫu được\r\nthử nghiệm (nếu có thể, theo mỗi hướng của dị hướng) và chiều rộng, chiều dày của\r\nchúng;
\r\n\r\nf) quy trình để sử dụng\r\ncho chuẩn bị của các mẫu và, ở mọi nơi phù hợp, thời gian từ khi chuẩn bị và bắt\r\nđầu thử nghiệm chúng;
\r\n\r\ng) trạng thái của các\r\nmẫu;
\r\n\r\nh) mô tả phương pháp ổn\r\nđịnh được sử dụng, môi trường và thời gian ổn định.
\r\n\r\nNgoài ra, phải nêu\r\ncác điều sau đây, tùy thuộc vào phương pháp thử được sử dụng:
\r\n\r\ncác chi tiết của dãy\r\nbiến dạng [đường kính trung bình của các lỗ (xem 8.2.4) và các đường kính của\r\nquá cỡ bi hoặc kim (5.6) được sử dụng];
\r\n\r\nb) chỉ đối với mẫu thử\r\nloại A;
\r\n\r\n1) quá cỡ mà tại đó vết\r\nnứt đầu tiên được thấy, và thời gian đến lúc xuất hiện rạn nứt,
\r\n\r\n2) đối với thử nghiệm\r\ntheo chương trình:
\r\n\r\n• các điều kiện thử\r\nnghiệm, tức quá cỡ, môi trường và thời gian,
\r\n\r\n• có nhìn thấy hoặc\r\nkhông nhìn thấy các vết nứt;
\r\n\r\nc) chỉ đối với mẫu thử\r\nloại B:
\r\n\r\n1) thử nghiệm cơ học\r\nđược sử dụng,
\r\n\r\n2) tiêu chí phá hủy\r\nđược sử dụng và giá trị quá cỡ được ghi lại là giới hạn phá hủy in 9.2 đối với\r\nmỗi phương pháp được sử dụng, ví dụ: ESC, tiêu chí phá hủy B2 (23 °C, 2 ngày),
\r\n\r\n3,35 mm,
\r\n\r\n3) đồ thị của các kết\r\nquả như được mô tả trong 9.2,
\r\n\r\n4) tỷ lệ ứng suất-rạn\r\nnứt tương đối, nếu được yêu cầu, cùng với môi trường chuẩn được sử dụng;
\r\n\r\nd) ngày thử nghiệm.
\r\n\r\n\r\n\r\n
THƯ\r\nMỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
\r\n\r\n[1] TCVN 10156-2 (SO\r\n22088-2), Chất dẻo - Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường\r\n(ESC) - Phần 2: Phương pháp lực kéo không đổi
\r\n\r\n[2] TCVN 10156-3 (SO\r\n22088-3), Chất dẻo - Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường\r\n(ESC) - Phần 3: Phương pháp uốn cong
\r\n\r\n[3] TCVN 10156-5 (ISO\r\n22088-5), Chất dẻo - Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường\r\n(ESC) - Phần 5: Phương pháp biến dạng kéo không đổi
\r\n\r\n\r\n\r\n
MỤC\r\nLỤC
\r\n\r\nLời nói đầu
\r\n\r\n1. Phạm vi áp dụng
\r\n\r\n2. Tài liệu viện dẫn
\r\n\r\n3. Thuật ngữ và định\r\nnghĩa
\r\n\r\n4. Nguyên lý
\r\n\r\n5. Thiết bị, dụng cụ
\r\n\r\n6. Mẫu thử
\r\n\r\n6.1. Hình dạng
\r\n\r\n6.2. Trạng thái
\r\n\r\n6.3. Số lượng mẫu thử
\r\n\r\n7. Ổn định và các điều\r\nkiện thử nghiệm
\r\n\r\n7.1. Ổn định
\r\n\r\n7.2. Nhiệt độ thử\r\nnghiệm
\r\n\r\n7.3. Môi trường hóa\r\nchất
\r\n\r\n8. Cách tiến hành
\r\n\r\n8.1. Làm sạch
\r\n\r\n8.2. Khoan các mẫu thử
\r\n\r\n8.3. Ấn bi hoặc kim
\r\n\r\n8.4. Ngâm trong môi\r\ntrường hóa chất
\r\n\r\n8.5. Sự phơi nhiễm\r\ntrong không khí
\r\n\r\n9. Biểu thị kết quả
\r\n\r\n9.1. Mẫu thử loại A
\r\n\r\n9.2. Mẫu thử loại B -\r\nĐánh giá bằng đồ thị
\r\n\r\n10. Độ chụm
\r\n\r\n11. Báo cáo thử nghiệm
\r\n\r\nThư mục tài liệu tham\r\nkhảo
\r\n\r\nFile gốc của Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10156-4:2013 (ISO 22088-4:2006) về Chất dẻo – Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) – Phần 4: Phương pháp ấn bi hoặc kim đang được cập nhật.
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10156-4:2013 (ISO 22088-4:2006) về Chất dẻo – Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) – Phần 4: Phương pháp ấn bi hoặc kim
Tóm tắt
Cơ quan ban hành | Đã xác định |
Số hiệu | TCVN10156-4:2013 |
Loại văn bản | Tiêu chuẩn Việt Nam |
Người ký | Đã xác định |
Ngày ban hành | 2013-01-01 |
Ngày hiệu lực | |
Lĩnh vực | Hóa chất |
Tình trạng | Còn hiệu lực |