冲击试验方法

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《聚氯乙烯加工手册》第659页（1824字）

冲击试验最常用的有简支梁式、悬臂梁式和落球冲击等方法。

(一)简支梁式冲击试验方法塑料冲击试验方法，详见GB1043－79。试样为无缺口和矩形缺口的长条，尺寸见表10－3－3。

表10－3－3 冲击试样

注：对板材试样，厚度在3mm以下者不做冲击试验；厚度大于10mm者应从一面加工成10±0．2mm。

试验装置如图10－3－3所示。

图10－3－3 冲击试验装置

1－冲锤 2－试样 3－支座

试样缺口应背向并对准冲击刀口。调节支座，使其跨度分别等于70mm(大试样和板材试样)和40mm(小试样)，并且使摆锤打击中心与试样被打击面的中心相重合。试样被冲断以后，读取所消耗的能量，并用下式计算试样的冲击强度。不破断的试样应作废。

式中 a_n——无缺口试样冲击强度(kgf·cm／cm²)

a_k——缺口试样冲击强度(kgfcm／cm²)

A_n——无缺口试样消耗的能量(kgf·cm)

A_k——缺口试样消耗的能量(kgf·cm)

d——无缺口试样厚度(cm)

d_k——缺口试样剩余厚度(cm)

此试验方法只能适用于能冲断的材料，所以无缺口试样只适用脆性材料，缺口试样则适用一般韧性材料。韧性好的材料，即使采用缺口试样也不能冲断，可采用悬臂梁式冲击试验。

(二)悬臂梁式冲击试验方法

采用带V形缺口的长条试样，长63．5mm；厚12．7mm；宽3．17～12．7mm。缺口尺寸见图10－3－4，试验装置见图10－3－5。

图10－3－4 缺口形状和尺寸

图10－3－5 冲击试验装置

1－冲锤 2－固定台 3－试样 4－可动台

试样被冲断后读取所消耗的能量，并按下式计算冲击强度a1：

a₁=A／b(kgf·cm／cm²)

式中 a₁——冲击强度(kgf·cm／cm²)

A——消耗的能量(kgf·cm)

b——试样的宽度(cm)

由于试样被冲断后，未被夹持的自由端具有动能，能飞出一段距离，脆性材料尤为明显。自由端飞出所消耗的能量称作飞出功，它是消耗的总能量的一部分。因此在计算试样断裂能量时应从消耗的能量减去飞出功。对冲击强度小的脆性材料其飞出功占总消耗能量的很大一部分，对试验结果影响很大，所以ISOR180试验方法中规定冲击强度小于2．75kgf·cmcm2时，需要进行飞出功的修正。

飞出功的测定方法如下：将断裂的自由端放在夹持端上，把摆锤放到冲击后摆锤上升的高度，对自由端进行第二次冲击，两次读数之差即为飞出功。

(三)落球(重)冲击试验方法

落球(重)冲击试验是指一定重量的钢球(或冲击端具有规定形状的重物)由不同高度自由下落，冲击到平放的膜状或板状试样上，或从一定高度用不同重量的钢球(或重物)自由下落到试样，测定试样刚好被击破时的能量(重量×高度)。取破裂百分数为50时的冲击能，作为试样的冲击强度。在产品质量控制检验中常采用一定重量的钢球，从一定高度自由下落冲击试样，试样不破裂的为合格产品，否则为不合格。