(高清版)GBT 18743.1-2022 熱塑性塑料管材 簡支梁沖擊強度的測定 第1部分：通 用試驗方法

部分代替GB/T18743—2002熱塑性塑料管材簡支梁沖擊強度的測定第1部分：通用試驗方法2022-04-15發(fā)布2022-11-01實施國家標準化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T18743《熱塑性塑料管材簡支梁沖擊強度的測定》的第1部分。GB/T18743已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：通用試驗方法；——第2部分：不同材料管材的試驗條件。本文件和GB/T18743的第2部分共同代替GB/T18743—2002《流體輸送用熱塑性塑料管材簡支梁沖擊試驗方法》,與GB/T18743—2002相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：a)更改了標準適用范圍的描述，刪除了本文件適用于均聚和共聚聚丙烯管材、未增塑聚氯乙烯管材、經(jīng)改性后高抗沖擊的聚氯乙烯管材、氯化聚氯乙烯管材、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸管材(見第1章，2002年版第1章);b)增加了術(shù)語和定義(見第3章);c)更改了原理(見第4章，2002年版第3章);d)增加了環(huán)向取樣的試樣類型4和試樣類型5(見表1,2002年版表1);e)增加了方法A、方法B和方法C(見6.2、6.3和6.4);f)增加了缺口試樣的制樣要求和試驗方法(見6.2、6.3);g)更改了方法A中試樣類型1對應(yīng)的管材壁厚范圍(見6.2.1,2002年版5.2.1);h)刪除了均聚和共聚聚丙烯管材壁厚大于10.5mm時試樣的加工要求(見6.2.2,2002年版5.1);i)更改了狀態(tài)調(diào)節(jié)時間(見表4,2002年版表2)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國輕工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國塑料制品標準化技術(shù)委員會(SAC/TC48)歸口。本文件起草單位：北京建筑材料檢驗研究院有限公司、上海白蝶管業(yè)科技股份有限公司、承德市金建檢測儀器有限公司、永高股份有限公司、中藍晨光成都檢測技術(shù)有限公司、沙伯基礎(chǔ)(中國)研發(fā)有限公司、愛康企業(yè)集團(上海)有限公司、茂名聯(lián)塑建材有限公司、中國石油化工股份有限公司北京化工研究院、亞大塑料制品有限公司、中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院、寶路七星管業(yè)有限公司、北京工商大學(xué)。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——2002年首次發(fā)布為GB/T18743—2002;——本次為第一次修訂。ⅡGB/T18743《熱塑性塑料管材簡支梁沖擊強度的測定》結(jié)合我國塑料管道產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用實際起草，包括通用試驗方法和不同材料管材的試驗條件兩個部分。——第1部分：通用試驗方法。主要內(nèi)容包括原理、設(shè)備、試樣、狀態(tài)調(diào)節(jié)和預(yù)處理、試驗步驟、結(jié)果的計算和表示以及試驗報告等，規(guī)定了熱塑性塑料管材簡支梁沖擊強度測定的通用試驗方法?！?部分：不同材料管材的試驗條件。主要內(nèi)容包括試驗條件，規(guī)定了不同材料熱塑性塑料管材簡支梁沖擊強度測定的試驗條件。1熱塑性塑料管材簡支梁沖擊強度的測定第1部分：通用試驗方法1范圍本文件規(guī)定了測定熱塑性塑料管材簡支梁沖擊強度的通用試驗方法?！椒ā椒ā椒ˋ:采用無缺口試樣，以破壞試樣數(shù)對試樣總數(shù)的百分比表示結(jié)果。B:采用單缺口試樣，以沖擊強度表示結(jié)果。C:采用雙缺口試樣，以沖擊強度表示結(jié)果。本文件適用于熱塑性塑料管材簡支梁沖擊強度的測定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1043.1—2008塑料簡支梁沖擊性能的測定第1部分：非儀器化沖擊實驗GB/T2918塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標準環(huán)境GB/T18743.2—2022熱塑性塑料管材簡支梁沖擊強度的測定第2部分：不同材料管材的試驗條件GB/T19278—2018熱塑性塑料管材、管件與閥門通用術(shù)語及其定義GB/T21189塑料簡支梁、懸臂梁和拉伸沖擊試驗用擺錘沖擊試驗機的檢驗GB/T39812塑料試樣的機加工制備3術(shù)語和定義GB/T19278—2018界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。簡支梁缺口沖擊強度Charpynotchedimpactstrength缺口試樣破壞時單位面積吸收的沖擊能量。4原理擺錘升至固定高度，以恒定的速度單次沖擊支撐成水平梁的試樣，沖擊線位于兩支座間的中點。對于單缺口試樣，沖擊位置正對缺口處的背面。對于雙缺口試樣，沖擊位置正對缺口處。25設(shè)備5.1沖擊試驗機5.1.1試驗機的原理、特性和檢定方法應(yīng)符合GB/T21189中簡支梁沖擊試驗機的要求。5.1.2對于方法A,沖擊能量應(yīng)符合GB/T18743.2—2022的規(guī)定；對于方法B和方法C,沖擊后試樣吸收的能量應(yīng)在擺錘標稱能量的10%～80%范圍內(nèi)，如果多個擺錘提供的沖擊能量符合要求，則應(yīng)選用沖擊能量最大的擺錘。5.1.3當(dāng)采用方法A對弧形試樣進行沖擊時(見圖3),試驗機試樣支座的固定位置可在沖擊方向調(diào)整，確保沖擊時弧形試樣的最高點與試驗機打擊中心在同一直線上。注：打擊中心是指擺錘上的一點，該點在擺動平面內(nèi)對試樣進行垂直沖擊且擺動軸不產(chǎn)生反作用力。5.2量具分度值不大于0.02mm,測量單缺口試樣剩余厚度hy時，量具測量面應(yīng)適合缺口的形狀。5.3雙缺口制樣機刀具厚度為(0.23±0.03)mm,寬度大于15mm,刀刃角度為(14±2)°,兩刀具共面且平行，可通過定位兩刀刃之間的距離獲得缺口剩余厚度。5.4試樣預(yù)處理設(shè)備恒溫控制箱或浴槽，能通過液浴或空氣浴使試樣達到規(guī)定的預(yù)處理溫度T。。6試樣6.1總體要求6.1.1應(yīng)按GB/T39812的規(guī)定，采用機械加工的方法在管材上切割并加工試樣。6.1.2在試樣切割和加工過程中，盡量避免試樣發(fā)熱，試樣表面不應(yīng)出現(xiàn)裂痕、劃傷等缺陷。6.1.3試樣表面應(yīng)光滑、平整、無毛刺，否則可采用粒徑≤68μm(≥220目)的細砂紙沿長度方向打磨。6.2方法A——無缺口試樣6.2.1公稱外徑小于或等于25mm的管材，試樣尺寸應(yīng)符合表1中的試樣類型1的規(guī)定，沖擊示意圖見圖1。6.2.2公稱外徑大于25mm且小于75mm的管材，試樣長度方向與管材軸向一致，試樣尺寸應(yīng)符合表1中試樣類型2或試樣類型3的規(guī)定，沖擊示意圖見圖2。6.2.3公稱外徑大于或等于75mm且小于160mm的管材，切割兩種試樣，其中試樣長度方向與管材軸向一致的試樣尺寸應(yīng)符合表1中試樣類型2或試樣類型3的規(guī)定，沖擊示意圖見圖2;試樣長度方向與管材環(huán)向一致的試樣尺寸應(yīng)符合表1中試樣類型4的規(guī)定，沖擊示意圖見圖3。6.2.4公稱外徑大于或等于160mm的管材，切割兩種試樣，其中試樣長度方向與管材軸向一致的試樣尺寸應(yīng)符合表1中試樣類型3的規(guī)定，沖擊示意圖見圖2,試樣長度方向與管材環(huán)向一致的試樣尺寸應(yīng)符合表1中試樣類型5的規(guī)定，沖擊示意圖見圖3。3表1方法A試樣類型、尺寸和跨距單位為毫米試樣類型跨距L1軸向70.0士0.52軸向40.0士0.53軸向70.0士0.54環(huán)向40.0±0.55環(huán)向環(huán)向取樣時，試樣長度為弧形試樣的弦長。標引序號說明：2——沖擊方向；3——試樣支座；h——試樣厚度，等于管材外徑；l——試樣長度，(100.0±2.0)mm;圖1試樣類型1沖擊示意圖4標引序號說明：2——沖擊方向(管材外表面);3——試樣支座；h——試樣厚度，等于管材壁厚e;l——試樣長度，(50.0±1.0)mm或(120.0±2.0)mm;L—-跨距，(40.0±0.5)mm或(70.0±0.5)mm。圖2試樣類型2和試樣類型3沖擊示意圖標引序號說明：2——沖擊方向(管材外表面);h——試樣厚度，等于管材壁厚e;l——試樣長度，(50.0±1.0)mm或(120.0±2.0)mm;L——跨距，(40.0±0.5)mm或(70.0±0.5)mm;L?——試樣支座延伸寬度，≥25.0mm;L?——試樣支座延伸長度，≥8.0mm;圖3試樣類型4和試樣類型5沖擊示意圖56.3方法B——單缺口試樣6.3.1方法B.1在管材內(nèi)表面加工缺口的試樣6.3.1.1公稱壁厚小于或等于6mm的管材，在管材上切割樣條，樣條長度方向與管材軸向一致，然后在樣條上管材內(nèi)表面加工缺口，缺口應(yīng)符合GB/T1043.1—2008中A型缺口的規(guī)定，加工后的試樣尺寸應(yīng)符合表2中試樣類型6的規(guī)定，沖擊示意圖見圖4,試樣示意圖見圖5。6.3.1.2公稱壁厚大于6mm的管材，在管材上切割樣條，樣條長度方向與管材軸向一致，沿樣條內(nèi)外表面起加工至薄片狀，然后在樣條上管材內(nèi)表面加工缺口，缺口應(yīng)符合GB/T1043.1—2008中A型缺口的規(guī)定，加工后的試樣尺寸應(yīng)符合表2中試樣類型7的規(guī)定，沖擊示意圖見圖4,試樣示意圖見圖6。6.3.2方法B.2在管材縱切面加工缺口的試樣6.3.2.1公稱壁厚小于或等于6mm的管材，在管材上切割樣條，樣條長度方向與管材軸向一致，然后在樣條上平行于管材軸線的切割面上加工缺口，缺口應(yīng)符合GB/T1043.1—2008中A型缺口的規(guī)定，加工后的試樣尺寸應(yīng)符合表2中試樣類型8的規(guī)定，沖擊示意圖見圖4,試樣示意圖見圖7。6.3.2.2公稱壁厚大于6mm的管材，在管材上切割樣條，樣條長度方向與管材軸向一致，沿樣條內(nèi)外表面起加工至薄片狀，然后在樣條上平行于管材軸線的切割面上加工缺口，缺口應(yīng)符合GB/T1043.1—2008中A型缺口的規(guī)定，加工后的試樣尺寸應(yīng)符合表2中試樣類型9的規(guī)定，沖擊示意圖見圖4,試樣示意圖見圖8。6.3.3刀具的更換加工缺口的切削刀具出現(xiàn)磨損應(yīng)立即更換。注1:因為試樣在釋放殘余應(yīng)力時會導(dǎo)致缺口加深，為使缺口處剩余厚度hx(見3.7)在要求范圍內(nèi)，宜按上限控制。注2:因為在加工過程中管壁會變化，為使缺口符合GB/T1043.1—2008中A型缺口的規(guī)定，宜分為3次或3次以上加工，達到所需的剩余厚度hv。表2方法B試樣類型、尺寸和跨距單位為毫米試樣類型試樣尺寸厚度h650.0±1.06.0±0.240.0±0.5780.0士2.010.0士0.54.0±0.53.2±0.262.0±0.5850.0士1.06.0士0.24.8±0.240.0士0.5980.0士2.04.0±0.58.0±0.262.0±0.53——試樣支座；h——試樣厚度；hy——剩余厚度；圖4方法B沖擊示意圖b——試樣寬度；h——試樣厚度；hy——剩余厚度；l——試樣長度。圖5試樣類型6示意圖67b——試樣寬度；h——試樣厚度；hv——剩余厚度；l——試樣長度。圖6試樣類型7示意圖b——試樣寬度；h——試樣厚度；hv——剩余厚度；圖7試樣類型8示意圖8h——試樣厚度；hy——剩余厚度；l——試樣長度。圖8試樣類型9示意圖6.4方法C——雙缺口試樣6.4.1方法C.1在管材表面加工缺口的試樣6.4.1.1公稱壁厚小于或等于12mm的管材，在管材上切割樣條，樣條長度方向與管材軸向一致，沿樣條內(nèi)外表面起加工至薄片狀，然后用雙缺口制樣機(見5.3)在樣條上管材內(nèi)外表面加工缺口，加工后的試樣尺寸應(yīng)符合表3中試樣類型10的規(guī)定，雙缺口加工示意圖見圖9,沖擊示意圖見圖10,試樣示意圖見圖11。6.4.1.2公稱壁厚大于12mm的管材，在管材上切割樣條，樣條長度方向與管材軸向一致，沿樣條內(nèi)外表面起加工至薄片狀，然后用雙缺口制樣機在樣條上管材內(nèi)外表面加工缺口，加工后的試樣尺寸應(yīng)符合表3中試樣類型11的規(guī)定，雙缺口加工示意圖見圖9,沖擊示意圖見圖10,試樣示意圖見圖11。6.4.2方法C.2在管材縱切面加工缺口的試樣6.4.2.1公稱壁厚小于或等于12mm的管材，在管材上切割樣條，樣條長度方向與管材軸向一致，沿樣條內(nèi)外表面起加工至薄片狀，然后用雙缺口制樣機在樣條上平行于管材軸線的切割面上加工缺口，加工后的試樣尺寸應(yīng)符合表3中試樣類型12的規(guī)定，雙缺口加工示意圖見圖9,沖擊示意圖見圖10,試樣6.4.2.2公稱壁厚大于12mm的管材，在管材上切割樣條，樣條長度方向與管材軸向一致，沿樣條內(nèi)外表面起加工至薄片狀，然后用雙缺口制樣機在樣條上平行于管材軸線的切割面上加工缺口，加工后的試樣尺寸應(yīng)符合表3中試樣類型13的規(guī)定，雙缺口加工示意圖見圖9,沖擊示意圖見圖10,試樣示意圖6.4.3刀具的更換加工缺口的切削刀具出現(xiàn)磨損應(yīng)立即更換。注：雙缺口試樣剩余厚度(見3.7)難以采用量具測量，可通過定位制樣機兩刀刃之間的距離確定。9表3方法C試樣類型、尺寸和跨距單位為毫米試樣類型跨距L80.0±2.04.0±0.562.0士0.515.0士0.54.0±0.180.0±2.04.0±0.562.0士0.54.0±0.1標引序號說明：1——試樣；2——刀具；b——試樣寬度；h——試樣厚度；hv——剩余厚度；l——試樣長度；La——刀具寬度。圖9方法C雙缺口試樣示意圖2——沖擊方向；3——試樣支座；h——試樣厚度；hx——剩余厚度；l——試樣長度；L——跨距。圖10方法C沖擊示意圖1——試樣表面；2——沖擊方向；b——試樣寬度；h——試樣厚度；hy——剩余厚度(見3.7);標引序號說明：1——試樣表面；2——沖擊方向；b——試樣寬度；h——試樣厚度；hv——剩余厚度；l——試樣長度。圖12方法C.2雙缺口試樣示意圖6.5試樣數(shù)量試樣數(shù)量為10根。7狀態(tài)調(diào)節(jié)和預(yù)處理7.1試樣應(yīng)在管材生產(chǎn)24h后制備。除非相關(guān)標準另有規(guī)定，試樣應(yīng)按GB/T2918的規(guī)定，在溫度為(23±2)℃,相對濕度為(50±10)%條件下狀態(tài)調(diào)節(jié)至少24h,缺口試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)時間在缺口制備完成后開始計算。7.2將狀態(tài)調(diào)節(jié)后的試樣放置在符合規(guī)定預(yù)處理溫度T.的預(yù)處理設(shè)備(見5.4)中進行預(yù)處理，預(yù)處理時間應(yīng)符合表4的規(guī)定。如有爭議，應(yīng)采用液浴。7.3試樣應(yīng)完全浸沒在液浴或空氣浴環(huán)境中，不應(yīng)與其他試樣或容器壁接觸，若液浴采用冰水混合物對試樣進行預(yù)處理時，應(yīng)避免試樣與冰接觸。表4預(yù)處理時間試樣類型mm試樣寬度bmm預(yù)處理時間液浴空氣浴1、2、3、4、5、6和7——8.6≤h<14.1——h≥14.1——8、9、10、11、12、和13b<8.68.6≤b<14.18試驗步驟8.1總體要求8.1.1測量并記錄試樣尺寸；對于單缺口試樣，測量并記錄每個試樣缺口處剩余厚度和試樣寬度；對于雙缺口試樣，測量并記錄每個試樣寬度。8.1.2按第7章的要求對試樣進行狀態(tài)調(diào)節(jié)和預(yù)處理。8.1.3除非相關(guān)標準另有規(guī)定，應(yīng)在環(huán)境溫度為(23±2)℃或與預(yù)處理相同溫度下進行試驗。8.1.4若試驗溫度與預(yù)處理溫度不同，將試樣從預(yù)處理環(huán)境中取出，置于相應(yīng)的支座上，按規(guī)定的方式支撐，在規(guī)定時間內(nèi)(時間取決于T.和環(huán)境溫度T之間的溫差),用規(guī)定能量(見5.1.2)對試樣進行沖擊。T.和環(huán)境溫度T之間的溫差與規(guī)定的沖擊時間應(yīng)符合下列要求：a)若溫差小于或等于5℃,試樣從預(yù)處理環(huán)境中取出后，應(yīng)在60s內(nèi)完成沖擊；b)若溫差大于5℃,試樣從預(yù)處理環(huán)境取出后應(yīng)在10s內(nèi)完成沖擊。若超過上述規(guī)定時間，但超過的時間不大于60s,則可立即在預(yù)處理溫度下對試樣進行再處理至少5min,并按照8.1.1重新測試。否則應(yīng)放棄該試樣或按第7章規(guī)定對試樣重新進行預(yù)處理。8.1.5若試驗溫度與調(diào)節(jié)溫度相同，則從預(yù)處理環(huán)境中取出試樣，置于沖擊試驗機支座上，按規(guī)定的方式支撐，用規(guī)定能量對試樣進行沖擊。8.1.6沖擊完成后記錄試樣的破壞情況。8.1.7重復(fù)試驗步驟8.1.1～8.1.6,直至完成規(guī)定數(shù)目的試樣。8.2.1按8.1的規(guī)定進行試驗。8.2.2沖擊后檢查并記錄試樣破壞情況，包括斷裂或龜裂。8.3方法B和方法C8.3.1按8.1的規(guī)定進行試驗。8.3.2沖擊后檢查試樣破壞情況并計算試樣的沖擊強度。8.4試樣的破壞類型沖擊完成后，用以下代號字母命名四種形式的破壞：——C完全破壞：試樣斷裂成兩片或多片?！狧鉸鏈破壞：試樣未完全斷裂成兩部分，外部僅靠一薄層以鉸鏈的形式連在一起?！狿部分破壞：不符合鉸鏈斷裂定義的不完全斷裂?！狽不破壞：試樣未斷裂，僅彎曲并穿過支座，可能兼有應(yīng)力發(fā)白。9結(jié)果的計算和表示以試樣破壞數(shù)對被測樣品總數(shù)的百分比表示試驗結(jié)果，保留到個位。9.2方法B和方法C缺口試樣簡支梁沖擊強度αv按公式