МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС) INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ	ГОСТ 4648—
	2014
	(ISO 178:2010)

ПЛАСТМАССЫ

Метод испытания на статический изгиб

(ISO 178:2010, MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Объединением юридических лиц «Союз производителей композитов» (Союзкомлозит) и Открытым акционерным обществом «Институт пластических масс имени Г.С.Петрова» (ОАО «Институт пластмасс») на основе аутентичного перевода на русский язык указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 230 «Пластмассы, полимерные материалы и методы их испытаний»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 февраля 2014 г. № 64-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны поМК(ИС0 3166) 004-97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004 97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Азербайджан А2 Азстандарт Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 мая 2014 г. № 461-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 4648-2014 (ISO 178:2010) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 01 марта 2015 г.

5    Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту ISO 178:2010 Plastics — Determination of flexural properties (Пластмассы. Определение свойств при изгибе).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).

Ссылки на непринятые стандарты ISO включены в библиографию.

Дополнительные фразы, слова, показатели и их значения, включенные в текст настоящего стандарта, выделены курсивом.

Перевод с английского языка (ел).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, имеются в Федеральном фонде технических регламентов и стандартов.

Ссылки на международные стандарты, которые не приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе «Нормативные ссылки» и тексте стандарта ссылками на соответствующие межгосударственные стандарты.

Информация о замене ссылок с разъяснением причин их внесения приведена в приложении В.

Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении Г.

Степень соответствия - модифицированная (MOD)

6 ВЗАМЕН ГОСТ 4648-71

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

©Стандартинформ, 2014

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 4648-2014 (ISO 178:2010)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПЛАСТМАССЫ Метод испытания на статический изгиб

Plastics Method of static bending test

Дата введения — 2015—03—01

1 Область применения

1.1    Настоящий стандарт устанавливает метод определения свойств жестких (3.12) и полужестких пластмасс при статическом изгибе. В стандарте определен рекомендуемый тип образца для испытания, а также другие типы образцов для испытания для случаев, когда невозможно использовать рекомендуемый образец. Установлен диапазон скоростей испытания.

1.2    Метод используют для изучения поведения образцов пластмасс для испытания при изгибе и для определения прочности при изгибе, модуля упругости при изгибе и других показателей, отражающих зависимость изгибающего напряжения от относительной деформации при изгибе, полученную при определенных условиях. Сущность метода заключается в том. что образец для испытания, свободно лежащий на опорах, кратковременно нагружают в середине между опорами (испытание при трехточечном изгибе).

1.3    Метод настоящего стандарта применим к следующим материалам:

-    термопластичным материалам для формования и экструзии, включая ненаполненные. наполненные, упрочненные композиции; жесткие термопластичные листы;

-    термореактивным материалам для формования, включая наполненные и упрочненные композиции и листы из термореактивных материалов;

Настоящий стандарт распространяется также на упрочненные композиции с длиной волокна <

7.5    мм по стандартам (1) и (2). Для материалов, упрочненных длинным волокном с длиной волокна >

7.5    мм, применим стандарт [3].

Метод настоящего стандарта неприменим к жестким ячеистым материалам и слоистым структурам (типа сэндвич), содержащим ячеистый материал.

В этих случаях используют стандарты (4) и/или [5],

П р и м е ч а н и е - Для определенных типов пластмасс, упрочненных тканями или волокнами, предпочтительным является испытание при четырехточечном изгибе по стандарту [3]

1.4    Настоящий стандарт предусматривает использование образцов для испытания, которые могут быть отформованы различными методами, изготовлены механической обработкой из центральной части стандартного многоцелевого образца для испытаний по стандарту [6] или изготовлены механической обработкой из готовых изделий, полуфабрикатов, таких как слоистые пластики и листы, полученные экструзией или литьем без давления.

1.5    В настоящем стандарте установлены рекомендуемые размеры образца для испытания. Испытания, проведенные на образцах разных размеров или на образцах, изготовленных при разных условиях, могут дать несопоставимые результаты. Другие факторы, такие как скорость испытания и условия кондиционирования образцов, также могут влиять на результаты.

Примечание -Свойства при изгибе могут зависеть от толщины образующегося при формовании ориентированного поверхностного слоя, особенно у полукристаллических полимеров

1.6    Результаты испытаний используют для контроля качества пластмасс и не применяют для конструкторских расчетов.

1.7    Для пластмасс. имеющих нелинейную зависимость «изгибающее напряжение / относительная деформация». свойства при изгибе не показательны. Формулы.

Издание официальное

представленные в настоящем стандарте, относятся только к линейной зависимости, при условии, что величина прогиба образца значительно меньше его толщины.

Для рекомендуемого образца для испытания размером 80 х 10 х 4 мм при установленной относительной деформации изгиба 3.5 % и отношении расстояния между опорами к толщине (Lfi), равном 16. прогиб равен 1.5Л.

Испытания на изгиб более пригодны для жестких и хрупких пластмасс, имеющих малые прогибы при разрушении, и менее пригодны для мягких и вязко-эластичных пластмасс.

1    8 Настоящий стандарт устанавливает два метода испытания - А и Б.

Метод А предусматривает использование одной скорости деформации в течение всего испытания -1 %/мин.

Метод Б предусматривает следующие скорости деформации: 1 %/мин - для определения модуля упругости при изгибе и 5 или 50 %/мин в зависимости от свойств пластмассы - для определения характеристик в оставшейся части кривой «изгибающее напряжение / относительная деформация».

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 12015-66 Пластмассы Изготовление образцов для испытания из реактопластов Общие требования

ГОСТ 12019-66 Пластмассы Изготовление образцов для испытания из термопластов Общие требования

ГОСТ 12423-2013 Пластмассы. Условия кондиционирования образцов (проб)

ГОСТ 14359-69 Пластмассы Методы механических испытаний Общие требования

ГОСТ 25015-81 Пластмассы ячеистые и пенорезиновые. Метод определения линейных размеров

ГОСТ 26277-84 Пластмассы Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки

ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    скорость испытания V, мм/мин: Скорость относительного перемещения нагружающего наконечника и опор.

3.2    изгибающее напряжение o_f, МПа: Номинальное напряжение, возникающее на поверхности образца, противоположной нагруженной стороне, посередине между опорами [см. 9.1. формула (5)].

3.3 изгибающее напряжение при разрушении о^, МПа: Изгибающее напряжение, возникающее в момент разрушения образца (рисунок 1. кривые а и 6).

3.4 изгибающее напряжение при максимальной нагрузке о_т, МПа: Максимальное изгибающее напряжение, выдерживаемое образцом в процессе испытания на изгиб (рисунок 1. кривые а и б).

3.5    изгибающее напряжение при заданном значении прогиба Of_C, МПа: Изгибающее напряжение при заданном значении прогиба Sc в соответствии с 3.7 ( рисунок 1. кривая с).

3.6    прогиб s. мм: Расстояние, на которое при изгибе верхняя или нижняя поверхность испытуемого образца в середине между опорами отклоняется от своего первоначального положения.

3.7    заданное значение прогиба s_c, мм: Прогиб, равный 1.5 толщины /). образца для испытания.

2

ГОСТ 4648-2014

Примечание -При использовании расстояния между опорами L = 16 h заданное значение прогиба соответствует относительной деформации изгиба 3.5 % (3 8).

3.8    относительная деформация изгиба % или безразмерная величина: номинальное изменение длины участка поверхности образца, противоположной нагруженной стороне, в середине между опорами.

Примечание - Вычисляют в соответствии с соотношением, приведенным в 9 2, формула (4).

3.9    относительная деформация изгиба при разрушении ь_в, % или безразмерная величина: Относительная деформация изгиба при разрушении образца для испытания (рисунок 1. кривые а и б).

3.10    относительная деформация изгиба при максимальной нагрузке (е<м, % или безразмерная величина): Относительная деформация изгиба при максимальном изгибающем напряжении (рисунок 1. кривые а и б).

3.11    модуль упругости при изгибе, модуль при изгибе Е,, МПа: Отношение разности значений o_f2 - On к соответствующей разности значений относительных деформаций (= 0.0025) - £м (=0.0005) (см. 9.3, формула (9)).

Юнга

Рисунок 1 - Типичные кривые зависимости изгибающего напряжения аот относительной

деформации изгиба t, и прогиба s

3

3.12    жесткие пластмассы: Пластмассы, имеющие модуль упругости при изгибе или при растяжении более 700 МПа по стандарту [7]

3.13    расстояние между опорами L, мм: Расстояние между точками контакта образца с опорами (рисунок 2)

3.14    скорость деформации г, %/с или с'¹: Скорость увеличения относительной деформации изгиба (3.8) при испытании.

4    Сущность метода

Сущность метода заключается в том. что испытуемый образец прямоугольного поперечного сечения, свободно лежащий на опорах, подвергают изгибу с постоянной скоростью в середине между опорами до его разрушения или до достижения образцом заданной величины относительной деформации или прогиба Во время испытания измеряют нагрузку, прилагаемую к образцу, и соответствующие значения прогиба посередине между опорами.

5    Аппаратура

5.1    Общие положения

Испытательная машина должна соответствовать требованиям, приведенным в 5.2 - 5.4

5.2    Скорость испытания

Испытательная машина должна обеспечивать скорость испытания (3.1) в соответствии с таблицей 1.

Таблица! - Рекомендуемые значения скорости испытания V

Скорость испытания, мм/мин Допускаемые отклонения, % 1 ±20 2 ±20 5 ±20 10 ±20 20 ±10 50 ±10 100 ±10 200 ±10 500 ±10 Примечания: 1    Самую низкую скорость используют для образцов толщиной от 1 до 3.5 мм (см 8 5). 2    При контроле качества рекомендуется использовать скорость 10 мм/мин

5.3 Опоры и нагружающий наконечник

Две опоры и центральный нагружающий наконечник располагают в соответствии с рисунком 2. Параллельность опор и нагружающего наконечника в пределах ширины образца должна быть установлена с точностью ± 0.2 мм.

Радиус R^ нагружающего наконечника и радиус краев R? опор должны иметь следующие

размеры:

R, = (5.0 ± 0.2) мм;

Я? = (2.0 ± 0,2) мм при толщине испытуемого образца < 3 мм и R₂ - (5.0 ± 0,2) мм при толщине испытуемого образца > 3 мм Расстояние между опорами L должно быть регулируемым.

Допускается использовать роликовые опоры или опоры другой формы при условии соблюдения радиусов, на которые опирается образец

4

ГОСТ 4648-2014

F

5.4 Системы измерения нагрузки и прогиба

5.4.1    Система измерения нагрузки

Система измерения нагрузки - в соответствии с требованиями для группы машин 0-У по ГОСТ 28840 (предел допускаемой погрешности - i 0.5 % измеряемой нагрузки), допускается использовать системы измерения нагрузки в соответствии с требованиями для группы машин 1-У по ГОСТ 28840 (предел допускаемой погрешности -±1.0 % измеряемой нагрузки)

5.4.2    Система измерения прогиба

Система измерения прогиба - в соответствии с требованиями для группы машин 1-Д по ГОСТ 28840 (предел допускаемой погрешности -±1.0% верхнего предела диапазона измерителя), допускается использовать системы измерения прогиба в соответствии с требованиями для группы машин 2-Д по ГОСТ 28840 (предел допускаемой погрешности - ± 2.0 % верхнего предела диапазона измерителя).

Это требование должно выполняться для всего диапазона измеряемых значений прогиба. Бесконтактные системы можно использовать при условии, что они отвечают требованиям точности, изложенным выше. На систему измерения прогиба не должна оказывать влияние податливость испытательной машины.

Допускается проводить измерение прогиба с погрешностью не более ±2%.

При определении модуля упругости при изгибе система измерения прогиба должна фиксировать изменения в прогибе с точностью не менее 1 % измеряемого значения, что соответствует ± 3,4 мкм при расстоянии между опорами L, равном 64 мм, и толщине образца Л, равной 4.0 мм (рисунок 3). Для других значений толщины образцов и расстояния между опорами требуется система измерения прогиба с другой точностью.

Для измерения прогиба подходят любые системы, способные измерять прогиб с указанной выше точностью.

5

Примечание -Перемещение траверсы включает не только прогиб самого образца, но также вдавливание в образец нагружающего наконечника и опор и деформацию испытательной машины Деформация испытательной машины - это податливость испытательной машины так же, как податливость датчика нагрузки Податливость зависит как от типа машины, так и от нагрузки Следовательно результаты, полученные на испытательных машинах разных типов, несопоставимы

Определение модуля упругости при изгибе нельзя проводить по перемещению траверсы, кроме случаев, когда применяют соответствующую коррекцию на податливость машины.

0,085 ММ    0,426    ММ    s

а - изгибающее напряжение, с - относительная деформация изгиба, s - соответствующий прогиб образца толщиной 4 мм при расстоянии между опорами 64 мм

Рисунок 3 - Требования к точности измерений для определения модуля при изгибе

5.5 Оборудование для измерения ширины и толщины образцов для испытания

5.5.1    Жесткие материалы

5.5.1.1    Толщина образцов для испытания

Измеряют микрометром в точках, находящихся на расстоянии ± 2 мм от центра образца, с использованием микрометра по ГОСТ 6507, обеспечивающего измерение с погрешностью ± 0.01 мм

Прижимающая поверхность микрометра должна быть плоской, круглой формы, диаметром >4 мм. Опорная площадка должна иметь сферическую форму радиусом 50 мм.

5.5.1.2    Ширина испытуемого образца

Измеряют в соответствии со стандартом [8] с использованием микрометра, обеспечивающего измерение с погрешностью ± 0,02 мм. Прижимающая поверхность должна быть плоской или круглой формы диаметром 1 мм или прямоугольной формы со стороной 1 мм. параллельной толщине образца.

Рекомендуется проводить измерение ширины образца микрометром типа МК по ГОСТ 6507.

5.5.2    Эластичные материалы

Размеры образцов для испытания измеряют в соответствии с ГОСТ 25015.

6

ГОСТ 4648-2014

6 Образцы для испытания

6.1. Форма и размеры

6.1.1    Общие положения

Размеры образцов для испытания должны быть указаны в нормативном документе или технической документации на материал в соответствии с 6.1.2 или 6.1.3 или согласованы между заинтересованными сторонами.

6.1.2    Рекомендуемый тип образца

Размеры рекомендуемого типа образца, мм. должны быть следующими:

-    длина (/) - 80 ± 2:

-    ширина (b) - 10.0 ± 0.2;

-    толщина (Л) - 4.0 ± 0.2.

Для любого образца толщина в пределах центральной трети длины не должна отличаться более чем на 2 % от своего среднего значения. Соответствующее максимальное отклонение для ширины - 3 %. Поперечное сечение образца должно быть прямоугольным, без скругления углов, кроме случаев, указанных в 6.4.

Рекомендуемый образец может быть изготовлен прессованием или методом литья под давлением по ГОСТ 12015, ГОСТ 12019 или механическим способом из центральной части многоцелевого образца для испытания по стандарту (6).

6.1.3    Другие типы образцов для испытаний

8 случае невозможности использования рекомендуемого образца для испытаний, используют образцы в соответствии с таблицей 2.

Примечание - При изготовлении образцов из листов большой толщины лист срезают до требуемой толщины только с одной стороны При испытаниях образец обычно кладут на опоры той стороной, которая не подвергалась механической обработке Таблица2 - Соотношения ширины и толщины образцов для испытаний

Номинальная толщина Л. мм Ширина b ± 0.5. мм 1 <Л£3 25.0 3<Л£ 5 100 5 < Л £ 10 15.0 10 < ft £ 20 20.0 20 < ft £ 35 35,0 35 < ft £ 50 50.0

Примечани е - Для материалов с крупными частицами наполнителя ширина должна быть не менее 30 мм

6.2 Анизотропные материалы

6.2.1    При испытании материалов, свойства при изгибе которых зависят от направления, образцы вырезают так. чтобы изгибающее напряжение при испытании образца было приложено в том же направлении, что и при эксплуатации изделий из этих материалов, если это известно. Соотношение между испытуемым образцом и предполагаемым конечным продуктом будет определять целесообразность использования рекомендуемого образца для испытаний.

Примечание - Положение или ориентация в материале, а также размеры испытуемых образцов оказывают значительное влияние на результаты испытаний

6.2.2    Если различие характеристик материала при изгибе в двух основных направлениях составляет более 20 %. то испытания следует проводить для каждого направления. Ориентацию образцов для испытания относительно основных направлений следует регистрировать (рисунок 4).

7