ASTM D412 弹性体拉伸测试权威指南
如何按照 ASTM D412 执行弹性体抗拉强度测试
本指南旨在向您介绍 ASTM D412 拉伸测试的基本要素，并概述所需的材料测试设备、软件和试样。但是，计划进行 ASTM D412 测试的任何人员都不应认为参阅本指南后便不必再阅读完整标准。
该标准测量什么？
ASTM D412 测量材料在拉伸应变下的弹性，以及材料在测试结束后不再受压时的行为特性。ASTM D412 采用通用测试机（又称拉伸测试机）以 500 ± 50 mm/min 的速度执行，直至试样失效。ASTM D412 可以测量多种不同的拉伸性能，以下几种最为常见：
- 抗拉强度 – 将试样拉伸至断裂所用的最大拉伸应力。
- 给定伸长率下的拉伸应力 – 将试样的等截面拉伸至给定伸长率所需的应力。
- 极限伸长率 – 连续施加拉伸应力期间发生断裂时的伸长率。
- 拉伸形变 – 试样完成拉伸后且能够以指定方法缩回时保持的延伸长度，表示为原始长度的百分比。
请注意，ASTM D412 不适用于测试硬质低伸长率弹性体，如硬橡胶。如需测试硬橡胶和硬塑料，请参考 ASTM D638。
拉伸测试系统
大多数 ASTM D412 测试采用带各种配件的台式通用测试机执行，可通过配置按照 ASTM D412 标准正确执行弹性体和橡胶抗拉强度测试。
标准包中包含 3400 系列测试系统、XL 长行程引伸计和一对手动辊夹具。此系统非常适合中小型弹性体制造企业，以及首次购买 D412 系统的企业。6800 系列测试系统带有 AVE 2 非接触式视频引伸计和一对 2712 系列气动侧动夹具及高级散热套件，是一种更先进、更高效的系统。此系统是轮胎制造商和大型跨国弹性体制造商采用的国际标准。对于需要高测试量的客户，Instron 的多工位测试系统可满足这一需求，它能够同时测试多达五种试样。下图为 ASTM D412 测试设置示例。
软件
Bluehill Universal 在购买时随附一个免费的应用模块。在每个应用模块内都有预先配置的测试方法和支持文档，以帮助按照各种标准进行测试，包括针对选择弹性体模块的人员的 ASTM D412。
试样对准
为了正确测试，试样必须垂直于夹钳面，不能倾斜成角。试样错位会导致测试结果发生重大变化，因此必须采取相应措施，确保每次测试的试样均得到一致对准。
解决错位问题的一种方法是，使用与试样宽度相近的夹钳面，这样可以相对轻松地直观调整对准情况。预防错位的最简单的方法是，使用可以直接安装在夹体上的试样对准装置。这是一种简单的小棒，可以提供一个可调节的停止点，以便操作员轻松看到其试样是否已正确对准。
引伸计
虽然此标准不需要引伸计，但为了获得最准确且可重复的结果，建议进行应变测量。由于试样在标距长度外的伸长率，基于十字头行程的应变测量可能不太精确。XL 长行程引伸计适用于弹性材料，也可以用于测量试样断裂。刀口的可调节夹紧力将减少试样过早失效现象。此引伸计测量的应变范围从仅一英寸的标距长度到 3,000%。
标准或高级视频引伸计 2（SVE 2 或 AVE 2）之类的非接触式引伸计最适合弹性材料。尤其适合易碎试样或需要环境箱执行测试的试样。非接触式视频引伸计提供的额外优势包括：减少由于操作员介入导致的结果差异，提高测试量需求高的实验室的工作效率。
环境箱
根据 ASTM D412 标准测试的弹性体通常供未来在非环境条件下使用。因为环境条件对弹性体的拉伸性能有巨大影响，所以必须注意确保测试条件模拟预期最终应用的条件。测试速度、温度、湿度、试样尺寸和预测试条件均对测试结果有显著影响，必须加以控制才能得到有用的测试数据。为确保这些元素模拟材料的最终应用条件，ASTM D412 测试经常在可以使用加热或冷却（LN2 或 CO2）装置的环境箱内执行。
Instron 的 600 系列环境箱让操作员能够在整个测试期间监测环境箱内的温度。另外，在 Bluehill Universal 中可以设置浸泡时间和温度，以确保所有试样在测试开始前均得到正确的调节。
测试量
对于希望提高测试量的实验室，可以对系统设置进行多次修改。自动试样测量装置、气动夹具和试样对准装置均能通过减少测试操作员所需的手动输入量来提高测试效率。不过，ASTM D412 测试时间取决于试样的预期伸长率，不能降到最低限度。对于具有高延展性的材料，测试持续时间占据了整个测试周期的大部分时间。在这种情况下，多工位测试机架可提供最佳测试量，因为操作员可以同时运行最多 5 项测试。
另外 Instron 还提供全自动测试系统，旨在整合试样测量、试样加载、测试和移除功能。这些系统可以在不需要任何操作人员互动的情况下运行数小时。此外，这些系统还有助于减少人为错误造成的变化。
6800 系列 - 万能材料试验系统
Instron 的6800 系列万能材料试验系统提供出色的精度及可靠性。 6800 系列基于正在申请专利的操作员保护架构，具有全新的智能气动控制装置和碰撞保护功能，使材料测试比以往任何时候都更简单、更智能、更安全。
Bluehill Universal 手册
Bluehill Universal 软件专为直观的触摸交互式用户体验而构建。通过预加载试验方法、数秒内的QuickTest、增强数据导出，以及 Instron Connect（一项可与服务工程师直接联系的新功能）等功能去探索更简单、更智能的测试方式。Bluehill 2、 Bluehill 3 等旧版本软件的用户可以轻松升级到最新版本的 Bluehill。