ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ПРИ УДАРНОМ ИЗГИБЕ

Прочность при ударном изгибе, или ударная вязкость по Шарпи, — один из основных показателей механической прочно­сти пластмасс.

Метод ее определения по ГОСТ 4647—80 основан на изме­рении работы в кДж, необходимой для разрушения (излома) стандартного образца, свободно лежащего на двух опорах, при испытании его на изгиб ударной на­грузкой. Показателем прочности яв­ляется работа в кДж, приходящаяся на 1 м² площади поперечного сечения образца. Испытания проводят на маят­никовом копре, снабженном опорами 4, на которых устанавливается образец 3. Схема прибора приведена на рис. 58. Удар по образцу маятником 2 осу­ществляют по середине образца. Плос­кость качания маятника должна быть перпендикулярна продольной оси об­разца, установленного на опорах, и проходить через середину пролета между ними.

Для испытания применяют образ­цы в форме брусков прямоугольного сечения с надрезом и без надреза.

Образцы из листов, плит, стержней и других подобных материалов изго­тавливают механической обработкой; из порошкообразных реактопластов — прессованием, из термопластов — методом литья под давлением.

У ненаполненных пластмасс пока­затель прочности на образцах с над­резом в 8—12 раз меньше, чем на об­разцах без надреза (полистирол, винипласт, полиамиды и др.). У пластмасс с порошкообразным наполнителем (фенопласты, аминопласты) в 3—4 раза меньше. У пластмасс с волокнистым и слоистым наполнителем показатели одинаковые.

Техника определения. Испытания проводят на трех образцах стандартных размеров: (120±2) X (15±0,5) X (10± ±0,5) мм (изготовленные прессованием или механической обра­боткой) и (50±1)Х (6±0,2)Х (4±0,2) мм (изготовленные мето­дом литья под Давлением).

Перед испытанием микрометром замеряют толщину н ширину каждого бруска в его середине с точностью до 0,01 мм и вычис­ляют площадь поперечного сечения. Расстояние между опорами должно быть 40±2 мм для образцов толщиной менее 5 мм; для образцов толщиной более 5 мм — 70±0,2 мм. Скорость движе­ния маятника и тип образца предусматриваются в стандартах и технических условиях на материал. Перед испытанием измеряют угол отклонения маятника на холостом ходу, для чего стрелку шкалы устанавливают в начальном положении и дают маятникусвободно падать из его верх­него положения.

Для проведения испыта­ния образец укрепляют на двух опорах, расположен­ных в нижней части маятни­кового копра, так чтобы удар приходился по широ­кой стороне бруска и нож маятника ударял по середи­не образца. Маятник подни­мают до верхнего положения и закрепляют его спе­циальной защелкой. Стрел­ку на шкале устанавливаютв исходное нижнее положение на нуль, затем освобождают за­щелку и дают маятнику свободно падать. Маятник, падая, встре­чает в самой низкой точке падения образец, ударяет его своим краем, скошенным под углом 30°±1 и имеющим закругление ра­диусом 2±0,5 мм (рис. 59), разбивает образец и отклоняется в другую сторону на некоторую высоту. При своем движении вверх маятник увлекает с собой либо подвижную стрелку, ко­торая фиксирует на шкале подъем маятника в угловых граду­сах, либо движок, который непосредственно показывает работу в кДж. Разность между высотой подъема маятника до и после проведения испытания показывает работу удара, необходимую для разрушения образца.

Так как ударная вязкость для различных пластических масс колеблется в широких пределах, то к копру прилагаются маят­ники различной мощности. Поэтому необходимо перед испыта­нием предварительно установить мощность маятника пробным разбиванием бруска, начиная с менее мощного.

Ударную вязкость материала х (в кДж/м²) вычисляют по формуле

гдеА— работа, затраченная на разрушение образца; S — пло­щадь поперечного сечения образца в его середине.

За результат испытаний принимают среднее арифметическое из трех определений.