中华人民共和国国家标准-全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会

中华人民共和国国家标准硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10～100)IRHD编制说明（征求意见稿）标准起草小组2015年06月17日硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10～100)IRHD编制说明1任务来源1.1本标准制定由《国家标准委关于下达2013年第一批国家标准制修订计划的》（国标委综合[2013]56号），计划编号20131014-T-606，计划项目名称《硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10～100IRHD)》，项目性质为推荐性国家标准，完成期限2016年。1.2本标准名称为GB/T6031-201X《硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10～100)IRHD》。2起草单位本标准以广东省计量科学研究院为主要起草单位，参加单位有杭州朝阳橡胶有限公司，中国石化集团资产经营管理有限公司巴陵石化分公司，怡维怡橡胶研究院有限公司，德商博锐仪器（上海）有限公司，泰州市罡杨橡塑有限公司，山东玲珑轮胎股份有限公司，佳通轮胎（中国）研发中心，西北橡胶塑料研究设计院有限公司，广州橡胶工业制品研究所有限公司等。3修订本标准的必要性和意义橡胶由于其优越的材料性能，橡胶在各种工业制品中得到广泛应用。具有良好的伸缩性与复原性，属典型的弹性材料。硬度是材料抵抗弹性变形、塑性变形、划痕或破裂等一种或多种作用同时发生的能力。橡胶的弹性机理与金属及其它刚性固体明显不同，金属硬度测量过程需要考虑粘弹性问题，而橡胶硬度测量过程需要优先考虑滞弹性问题。橡胶硬度主要反映材料的弹性形变，是橡胶制品的重要指标，广泛应用于质量监控场合。目前，虽然我国使用的橡胶硬度计绝大多数是邵尔A型硬度计，但GB6031所规定的试验方法还是必不可少的。首先，邵尔A型这一类便携式橡胶硬度计准确度比较低，通常认为示值误差为±2度，并且邵尔硬度计压头容易磨损，弹簧试验力容易疲劳发生变化，所以只适用于一般性的质量控制，不适用于特殊要求的试验，如仲裁鉴定。特殊要求的试验必须采用本标准所规定的方法。第二，对于某些试样，如薄小样品和小“O”型圈、少量贵重胶料的测试及小型零件的性能剖析，不能采用邵氏硬度计和袖珍型橡胶国际硬度计进行测量，本标准所规定的微型试验方法的是唯一的硬度测量手段。目前，我国普遍采用GB/T6031-1998《硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10～100)IRHD》，此标准参照采用国际标准ISO48-1994制定，有些技术内容描述不够详细，国内检测机构现使用的测试设备早已经更新，并且最新的国际标准ISO48：2010已经重新发布实施，为了跟踪国际先进标准和满足当前科学技术及试验设备的发展需求，亟须修订本标准。4修订本标准的原则和依据本标准等同采用国际标准ISO：2010《硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10～100)IRHD》（英文版）。本标准按照GB/T1.1-2009和GB/T20000.2-2009给出的规则进行编写。5标准制定过程根据全国橡标委通用试验方法分技术委员会的工作计划安排，本次标准修订工作主要过程及工作内容如下：5.12014年1月成立起草小组，分配工作任务。5.22014年3月收集标准引用文件1.ISO7267-1,橡胶涂覆胶辊.-表面硬度的测量.-第1部分:IRHD硬度法2.ISO7267-1,橡胶涂覆胶辊.-表面硬度的测量.-第2部分:邵氏硬度法3.ISO7267-1,橡胶涂覆胶辊.-表面硬度的测量.-第3部分:普西-琼斯(PuseyandJones)法4.ISO7619-1,硫化橡胶或热塑性橡胶-压痕硬度的测定-第1部分:硬度计法(邵氏硬度)5.ISO7619-1:2004/Amd.1,硫化橡胶或热塑性橡胶--压痕硬度的测定--第1部分:硬度计法(邵氏硬度)-修订1：精密度数据6.ISO7619-2,硫化橡胶或热塑性橡胶--压痕硬度的测定--第2部分:硬度计法(IRHD硬度)7.ISO7743,硫化的或垫塑橡胶.压缩应力-应变特性的测定8.ISO/TR9272:2005,橡胶和橡胶制品.试验方法标准的精密度测定9.ISO18517,硫化橡胶或热塑性橡胶.硬度测试.导论和指南10.SCOTT,J.R.橡胶的物理试验。MaclarenandSons出版社，伦敦，19655.32014年4月～10月对国际标准ISO4666-3:2010进行翻译，校对。5.42015年5月根据GB/T1.1-2009编制标准草案。5.52015年5月在秘书处的协助下确认参加ITP试验的实验室，并完成验证试验。5.62015年5月参照ISO48：2010附录内容和硬度试验条件，联系国内主要使用IRHD硬度的公司和单位，编制ITP实验方法。5.72015年6月～7月，轮流邮寄样品到各参与ITP试验的实验室。并陆续收到测量数据。5.82015年7月～8月，根据实验结果，进行精密度数据分析，见第6章节。5.92015年8月～9月对试验结果进行整理，按照国家标准GB/T14838-2009《橡胶与橡胶制品试验方法标准精密度的确定》进行精密度计算；6验证试验6.1实验室间比对（ITP）试验6.1.1测试样品说明本次所用样品为广东省计量科学研究院橡胶硬度实验室提供的标准橡胶硬度块（厚度8mm；长50mm；宽60mm），共两套，每套样品6块，硬度范围从40IRHD至90IRHD。6.1.2测试仪器要求硬度测试仪器（包含国际硬度计和邵氏A型硬度计）均需在校准有效期内。如果具有校准证书，需要把证书内页扫描件与实验结果一同发送邮箱。如果没有校准数据，请在实验报告（附件2）中注明。6.1.3硬度试验及试验次数说明根据国标委成员单位橡胶生产及硬度仪器使用情况，国内具有IRHD-N型硬度仪多台，而IRHD（M、L、H，CM、CN、CL、CH）其他测量种类不多，本次计划只进行IRHD-N精密度验证。为获得两种硬度测试方法的精密度结果，本次试验用同一硬度块进行国际橡胶硬度和邵氏A型硬度测定。需要注意：硬度块箭头标识，正面进行国际硬度，反面进行邵氏硬度，不能在同一点进行多次硬度测试。根据精密度实验要求，实验室进行第一次实验后，间隔一天，按照同样步骤进行第二次实验，并将两次试验结果全部在试验报告（见附件2）中。6.1.4 国际硬度测试过程测试过程严格按照仪器操作说明和GB/T6031的规定步骤，保持时间为30s；由于橡胶硬度块物理特性，在短时间内对一个点及其附近进行多次测试会产生硬度偏差，因此，根据GB/T6031规定，测试点应分散，并且点与点之间相距不小于6mm。把试样放在水平刚性支承表面上，放下压足与试样表面接触。使压杆和压球在橡胶上保持5s。这时球上的压力为接触力。如果是手动调节仪器，在5s后，调整到读数为100；然后应施加压入力并保持30s，这时可直接测得橡胶国际硬度值。如果是自动测量仪器，请设定保持时间参数为30s。6.1.5邵氏A型硬度测试过程测试过程严格按照仪器操作说明和GB/T531.1的A型硬度规定步骤，将试样放在平整、坚硬的表面上，尽可能快速地将压足压到试样上或反之把试样压到压足上。应没有震动，保持压足和试样表面平行以使压针垂直于橡胶表面；当使用支架操作时，最大速度为3.2mm/s。之后加载弹簧试验力使压足和试样表面紧密接触，当压足和试样紧密接触后，在规定的时刻读数。对于硫化橡胶标准弹簧试验力保持时间为3s。在试样表面不同位置进行5次测量（5次测量结果均记录于附件2中）；不同测量位置两两相距不小于6mm。6.1.6其他说明实验过程建议一次完成所有硬度块测试，不要中断分多次实验。不同于GB/T6031附录B.4规定制作样品、取中间值作为实验结果的实验过程，本次精密度实验采用标准硬度块，测量样品引入的不确定度较少；另外，根据本次精密度实验目的，为了进一步减少硬度块均匀性导致不确定度，因此，拟采用5点取平均值方式作为实验结果。6.1.7参加实验室间比对（ITP）试验的分为2组，实验室编号如下：实验室编号实验室名称1广东省计量科学研究院2广州橡胶工业制品研究所有限公司3中国石化集团资产经营管理有限公司巴陵石化分公司4佳通轮胎（中国）研发中心5西北橡胶塑料研究设计院有限公司实验室编号实验室名称1广东省计量科学研究院2杭州朝阳橡胶有限公司3德商博锐仪器（上海）有限公司4泰州市罡杨橡塑有限公司5怡维怡橡胶研究院有限公司6山东玲珑轮胎股份有限公司实验室间试验由广东省计量科学研究院组织于2015年6～9月实施，该实验室间试验方案，p=5，q=6，n=2，精密度为一水平中的1型。实验进行了IRHD和邵氏硬度2组比对。按照国家标准GB/T14838-2009《橡胶与橡胶制品试验方法标准精密度的确定》规定的精密度计算方法进行计算精密度。实验数据及结果见6.2精密度实验结论●第一批次IRHD精密度实验（具体参见实验室精密度实验方案）●第二批次IRHD精密度实验（具体参见实验室精密度实验方案）6.3数据说明由于采用标准橡胶硬度块进行精密度实验，所以，本编制说明中精密度实验结果优于GBT6031附录B、附录C数据；根据精密度定义和橡胶行业硬度测试的要求，行业内精密度仍然依照GBT6031附录进行计算和引用。7有关标准内容的说明7.1本标准与GB/T6031-1998主要技术差异列表如下：GB/T6031-1998GB/T6031-201x原因(等同采用ISO48-2010)/3章节和4章节进行对调顺序。等同采用。/增加了5.1仪器的校准和检定按照ISO18898进行；等同采用。/增加了11测量点分散使点与点之间相距至少6mm等同采用。/增加了12a)用符号“°”表示单位。等同采用。删除了13章节13章节改为附录B。实验室间试验方案的精度结果（见附录B）可参照国外精密度实验过程及数据，验证橡胶硬度。附录A压入深度和杨氏模量根据实验方法，综合考虑初实验力Fc的计算过程。此处修改对深度和IRHD换算表没有影响。删除了附录B精密度结果使用指南/本部分内容已包含在附录C中由此可以看出，本标准比原国家标准在技术内容上更加严谨，并增加了测试项目。