ISO 527-2：塑料拉伸测试

拉伸夹具

由于试样会在测试过程中承受强力，因此，必须将试样牢固地放置在测试机内。带锯齿夹钳面的侧动气动夹具通常最适合夹持刚性塑料。气动夹具利用气压保持夹持力，即使试样在测试期间变形，厚度出现显著变化，也能保持不变。对于超过 10 kN 的力（一般仅见于增强材料），首选手动楔形动作夹具。

引伸计

引伸计用于收集模量数据，这是 ISO 527-2 标准评估的最重要的属性之一。弹性模量用于测量材料经受拉力而出现的拉伸或变形程度。用于测量模量的引伸计必须符合 ISO 9513 1 类标准，精度达到 1%，可根据实验室需求提供多种选项。最简单的类型是固定标距长度 2630 系列夹式引伸计，必须在每次测试开始时将其直接夹在试样上，并在试样屈服后或断裂前取下。

如果测试泊松比，则必须增加横向引伸计，用于测量整个试样弹性区域的宽度变化。可用独立横向引伸计补充现有夹式或自动引伸计，或用双轴装置同时测量轴向和横向应变。

在具有高测试量需求的实验室，自动引伸计有助于消除耗时的操作员手动操作，而且可以确保大量试样的放置位置更一致，从而提高可重复性。AutoX750 可在没有测试操作员介入的情况下自动连接到试样。高级视频引伸计 (AVE 2) 是非接触式引伸计，利用摄像头在整个测试过程中跟踪试样变形情况。如果按照其他标准测试，如 ASTM D638 或 ISO 178，自动引伸计还可以确保将不同标距长度与单个装置灵活结合使用。

试样类型

按照 ISO 527-2 标准，可以测试六种试样尺寸。首选试样是哑铃型试样类型 1A（注塑成型）和 1B（机加工）。这两种试样类型存在长度差异，但拥有相同的标称宽度和厚度，分别为 10 mm 和 4 mm。类型 1A 试样的首选标距长度为 75 mm，这是对 2012 年推出的标准更改的结果。到 2012 年为止，类型 1A 的首选标距长度一直是 50 mm，质量控制测试或指定测试依然接受此标准。

如果材料有限，许多实验室会使用 1BA、1BB、5A 或 5B 类型的小尺寸试样。在这种情况下，由于标距长度小和测试时间短，在技术上可能难以测量模量。通过小试样获得的结果与通过 1 类型试样获得的结果没有可比性。

试样测量

在测试前，必须根据 ISO 16012 或 ISO 23529 测量所有试样。大多数常见千分尺都可用于执行此类测量。为了让测试系统能够显示应力测量值而不仅仅是受力测量值，操作员需输入试样的横截面面积（厚度和宽度），因为应力 = 受力/横截面面积（以 Psi、Pa、kPa、GPa 等为单位显示）。虽然刚性试样的厚度和宽度需要不同的测量精度，但通常对两者使用相同的测量装置即可。可以使用圆柱形或矩形尺头，前提是它们的尺寸符合 ISO 16012 规定的要求。注塑成型试样通常有拔模角，而不是完美的方形，因此必须注意测量拔模角中间的宽度。

试样加载

为了获得准确的结果，必须在夹具内将试样正确对准。预防错位的一种方式是，使用与试样宽度相近的夹钳面，这样更容易直观地调整对准情况。预防错位的最简单的方式是，使用可以直接安装在夹体上的试样对准装置。

夹具紧固至试样后，通常会施加多余的压缩力。这些力虽然微小，但若不妥当处理，会影响测试结果：试样插入后切记不要平衡这些力，否则会导致结果出现偏差。经过编程，Bluehill Universal 软件可以规范多个试样上的力，消除任何松弛或压缩力，确保试样结果一致。对于 5900 系列通用测试机，我们还建议使用试样保护，此功能的用途是预防试样或系统在测试设置阶段、定义测试运行限值之前受损。开启后，试样保护将自动调整十字头，将所有多余的力保持在一定的限制范围内。

计算和结果

在呈现测试结果时，重要的是务必正确定义术语，以确保符合 ISO 标准并方便不同实验室之间的数据比较。

应变测量

数据报告中最常见的错误是利用错误的来源报告应变值。对于塑料，通常不能仅用引伸计来测量伸长率，因为塑料不会均匀断裂，应变通常集中于试样不成比例的一小部分，此属性被称为“缩颈。” 由于缩颈可能发生在引伸计的标距长度以外，因此，必须使用一个叫作“标称应变”的术语报告屈服后任意一点的伸长率。只有整个试样上的应变均匀且未出现缩颈或屈服，才接受利用引伸计测量断裂时的应变。

根据使用的测试方法，标称应变的定义有所不同。对于 ISO 527-2，标称应变可通过两种不同的方式测量：方法 A 仅靠十字头位移来测量标称应变，但对于多用途试样，则首选方法 B。方法 B 测量标称应变时，通过屈服前的引伸计和屈服后的十字头位移测量应变，可确保将引伸计标距长度以外的缩颈行为计算在内。

模量

ISO 527-2 将模量定义为 0.05% 和 0.25% 应变之间的曲线斜率，利用弦线或线性回归斜率计算方式计算。模量的计算是从 0.05% 应变开始，因此对材料施加适当的预应力，以消除夹持试样引起的任何松弛或压缩力非常重要。该值不应超过材料 0.05% 的应变或 1% 的抗拉强度。

抗拉强度

在 2012 版标准更新中，抗拉强度的定义有所变化。在以前的版本中，抗拉强度的定义是测试过程中任何时间点承受的最大应力。在最新版 ISO 527-2 中，抗拉强度是指表现出的第一个局部最大值。这一变更对客户测试带屈服点的材料尤为重要，如聚丙烯、聚乙烯和尼龙。

测试量

对于需要大量测试的实验室，可以对拉力机设置做一些修改，以加快测试过程，增加测试量，甚至可采用全自动测试系统。全自动系统旨在整合试样测量、试样加载、测试和移除功能，并且能够在没有操作员交互的情况下运行数小时。这些系统有助于减少人为错误造成的变化，并在人员下班后能继续运行，从而在操作员回家后继续获取结果。

 

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