Duritatea Shore este una dintre metodele de măsurare a durității materialelor . Utilizat de obicei pentru a măsura duritatea materialelor cu modul redus. De obicei - polimeri : materiale plastice , elastomeri , cauciucuri si produsele lor de vulcanizare .
Metoda și scara au fost propuse de Albert F. Shore în anii 1920 . De asemenea, a dezvoltat un dispozitiv de măsurare adecvat, numit durometru [1] [2] .
Reglementat de standardul internațional ISO 868 și o serie de alte standarde naționale .
Duritatea Shore este indicată ca valoare numerică a scalei, căreia i se atribuie o literă care indică tipul de scară cu indicarea explicită a denumirii metodei sau dispozitivului de măsurare a durității. De exemplu:
Durometrele și metodele sunt denumite Durometre și metode Shore tipurile A, B etc.
Metoda vă permite să măsurați adâncimea indentării inițiale, adâncimea indentării după perioade de timp specificate sau ambele.
Metoda este un test empiric . Nu există o relație simplă între duritatea determinată prin această metodă și orice proprietate fundamentală a materialului testat.
Metoda se caracterizează printr-o împrăștiere relativ mare a rezultatelor măsurătorilor, dar este convenabilă datorită simplității sale (inclusiv proiectarea dispozitivului de măsurare) și eficienței măsurătorilor, permițând efectuarea acestora, inclusiv pe produse finite, de dimensiuni mari. piese si suprafete curbate cu raze suficient de mari. Din acest motiv, a devenit larg răspândit în practica industrială.
Se măsoară adâncimea indentării în materialul unui anumit indentor sub acțiunea unei forțe în condiții specificate.
Duritatea de indentare este invers proporțională cu adâncimea de indentare și depinde de modulul de elasticitate și de proprietățile vâscoelastice ale materialului. Rezultatele obținute sunt afectate de forma indentorului și de forța aplicată acestuia, astfel încât nu poate exista o relație directă între rezultatele obținute la testarea cu diferite tipuri de durometre sau alte instrumente de măsurare a durității.
Pentru a măsura cu un durometru Shore, se folosesc mai multe cântare pentru materiale cu proprietăți diferite. Cele mai comune două scale sunt tipul A și tipul D. Tipul A este pentru materiale mai moi, în timp ce D este pentru materiale mai dure. În plus, standardul ASTM D2240 oferă un total de 12 scale de măsurare utilizate în funcție de țintă; există tipurile A, B, C, D, DO, E, M, O, OO, OOO, OOO-S și R. Toate scalele sunt împărțite de la 0 la 100 de unități convenționale, în timp ce valorile mari corespund celor mai dure. materiale.
| A | 5 | zece | cincisprezece | douăzeci | 25 | treizeci | 35 | 40 | 45 | cincizeci | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B | 6 | 12 | 17 | 22 | 27 | 32 | 37 | 42 | 47 | 51 | 56 | 62 | 66 | 71 | 76 | 81 | 85 | |||
| C | 9 | 12 | paisprezece | 17 | douăzeci | 24 | 28 | 32 | 37 | 42 | 47 | 52 | 59 | 70 | 77 | |||||
| D | 6 | 7 | opt | zece | 12 | paisprezece | 16 | 19 | 22 | 25 | 29 | 33 | 39 | 46 | 58 | |||||
| O | opt | paisprezece | 21 | 28 | 35 | 42 | 48 | 53 | 57 | 61 | 65 | 69 | 72 | 75 | 79 | 84 | ||||
| OO | 45 | 55 | 62 | 70 | 76 | 80 | 83 | 86 | 88 | 90 | 91 | 93 | 94 | 95 | 97 | 98 |
Durometrele Shore de tipurile A și D includ următoarele părți:
Opțional , testerele de duritate sunt furnizate cu un dispozitiv sau elemente speciale pentru fixarea sarcinii centrate de-a lungul axei indentorului, permițându-vă să creați o anumită forță de strângere. Această forță poate fi ajustată prin documentația de reglementare și tehnică pentru anumite materiale.
| Tipul de scară | indentor | Forțați asupra indentatorului | Forța aerodinamică [3] | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| H | Abaterea limită | gs | Abaterea limită | |||
| A | Tijă de oțel călit cu diametrul de 1,25 mm, care se termină într-un trunchi de con cu un unghi la vârf de 35° și un diametru de vârf de 0,79 mm | 0,550 + 0,075N A | ±0,078 | 56 + 7.66N A | ±8 | 1 kg (12,5 N) |
| D | Tijă de oțel călit cu diametrul de 1,25 mm, care se termină într-un con cu un unghi în partea de sus de 30°, raza vârfului 0,10 mm | 0,445N D | ±0,441 | 45.36N D | ±45 | 5 kg (50,0 N) |
| Tipul de scară | indentor | Forță maximă asupra indentatorului | Forța aerodinamică [3] | |
|---|---|---|---|---|
| H | gs | |||
| B | Tijă de oțel călit cu diametrul de 1,25 mm, care se termină într-un con cu un unghi în partea de sus de 30°, raza vârfului 0,10 mm | 8.061 | 822 | 1 kg |
| C | Tijă de oțel călit cu diametrul de 1,25 mm, care se termină într-un trunchi de con cu un unghi la vârf de 35° și un diametru de vârf de 0,79 mm | 44,62 | 4550 | 5 kg |
| AO, L [4] | Bilă de oțel călit cu diametrul de 5 mm | 8.064 | 822 | 12,5 N |
| DO | Bilă de oțel călit cu diametrul de 2,38 mm | 44,62 | 4550 | 5 kg |
| O | Bilă de oțel călit cu diametrul de 2,38 mm | 8.064 | 822 | 1 kg |
| OO | Bilă de oțel călit cu diametrul de 2,38 mm | 1.108 | 113 | 400 g |
| OOO | Bilă de oțel călit cu diametrul de 12,7 mm | 1.108 | 113 | 400 g |
La testarea materialelor a căror duritate nu depinde de umiditatea relativă, durometrul și eșantioanele de testare sunt condiționate timp de cel puțin 1 oră într-una dintre atmosferele standard în conformitate cu GOST 12423-2013 „Plastice. Condiții de condiționare și testare a probelor (probe) ”(ISO 291) [5] , protejându-le de expunerea la lumina directă a soarelui. La testarea materialelor a căror duritate depinde de umiditatea relativă, epruvetele de testare trebuie condiționate conform acelorași standarde sau conform documentației normative și tehnice relevante pentru materialul testat.
Testul se efectuează în aceleași condiții.
Eșantionul de încercare trebuie să aibă o grosime de cel puțin 6 mm. Pentru a obține grosimea necesară, eșantionul de testat poate consta din mai multe straturi subțiri, dar rezultatele testelor obținute cu astfel de eșantioane pot să nu fie în concordanță cu rezultatele testelor pe specimene solide, deoarece suprafețele acestor straturi nu sunt uneori complet în contact cu reciproc.
Dimensiunile eșantioanelor trebuie să permită testarea la cel puțin 12 mm de orice margine, cu excepția cazului în care se știe în prealabil că se vor obține rezultate identice la distanțe mai mici de margine. Suprafața probei în punctul de contact cu suprafața de susținere pe o zonă cu o rază de cel puțin 6 mm de la vârful indentorului trebuie să fie foarte uniformă. Pe suprafețe curbate, neuniforme sau aspre, măsurători satisfăcătoare de duritate nu pot fi obținute cu un durometru.
Eșantionul de testat este plasat pe o suprafață tare, plană și orizontală. Durometrul este montat într-o poziție verticală, astfel încât vârful indentorului să fie la cel puțin 12 mm de orice margine a specimenului. Cât de repede posibil, fără șoc, suprafața de susținere a durometrului este presată pe eșantion, menținând-o paralelă cu suprafața probei de testat. Se aplică o presiune suficientă pe suprafața de susținere folosind un dispozitiv special sau o greutate pentru a asigura un contact sigur cu proba.
Este permisă încărcarea manuală a testerului de duritate.
Citirile dispozitivului indicator sunt luate după 15 +1 s. Dacă este necesar să se efectueze o măsurătoare instantanee, atunci citirea este luată în 1 s după apăsarea suprafeței de referință pe eșantion. În acest caz, înregistrați valoarea maximă pe care o va afișa indicatorul durometrului.
O reproductibilitate mai bună poate fi obținută prin utilizarea unui suport de durometru sau a unei greutăți centrate pe axa indentorului, sau ambele, pentru a apăsa suprafața de sprijin pe specimen. Pentru durometrul de tip A se recomanda o greutate de 1 kg, iar pentru durometrul de tip D, 5 kg. Intervalul de timp după care sunt luate citirile poate fi setat pentru materiale individuale prin documentația lor de reglementare și tehnică.
Se efectuează cinci măsurători de duritate în locuri diferite de pe suprafața probei, dar la o distanță de cel puțin 6 mm de punctul de măsurare anterioară și se determină valoarea medie. Se recomandă ca, atunci când se obțin valori peste 90 cu un durometru de tip A, testele să fie efectuate cu un durometru de tip D, iar când se obțin valori mai mici de 20 cu un durometru de tip D, testele să fie efectuate cu un durometru de tip A.
Pregătiți un raport de testare care să includă:
Citirile pot fi înregistrate sub următoarea formă, Duritate Shore: A / 15:45, unde A este tipul de durometru, 15 este timpul în secunde din momentul în care suprafața de sprijin este adusă în contact strâns cu proba până când citirea este luat, 45 este citirea. În mod similar, o duritate D/1:60 Shore înseamnă o citire de 60 luată cu un durometru de tip D în 1 s sau de la citirea maximă.
| material, produs | Duritate, unități Shora [6] | Tipul de scară |
|---|---|---|
| Scaun gel pentru bicicleta | 15-30 | OO |
| Gumă de mestecat | douăzeci | OO |
| Material de amortizare a vibrațiilor Sorbotan | 40 | OO |
| Material de amortizare a vibrațiilor Sorbotan | 0 | A |
| Sigilant siliconic | 10-25 | A |
| Guma de șters moale | douăzeci | A |
| Inele de cauciuc de uz casnic [7] | 25-30 | A |
| Cameră pentru biciclete | treizeci | A |
| Jder de bandaj (cauciuc) [8] | 30-35 | A |
| radieră obișnuită | 50-55 | A |
| garnitura usii | 55 | A |
| lamele ștergătoarelor | 55-60 | A |
| Anvelopă auto | 60-70 | A |
| Bush de poliuretan | 65 | DAR |
| Roți moi de skateboard | 75 | A |
| Inel de etanșare hidraulic | 70-90 | A |
| Dop din cauciuc pentru cada | 80-85 | A |
| Rolă de hârtie pentru mașină de scris | 85-90 | A |
| Anvelope solide pentru stivuitoare | 90-95 | A |
| Garnitura biconite | 90-98 | DAR |
| Roți dure pentru skateboard | 98 | A |
| Ebonită | 100 | A |
| Rolă din plastic turnat [9] | cincizeci | D |
| Casca de protectie industriala din plastic | 75 | D |
Numele provine de la marca „Asker” a producătorului japonez Kobunshi Keiki Co. [10] , care produce o serie de modele de instrumente ale modificării originale de marcă și având cântarele originale corespunzătoare. Metoda de măsurare a durității folosind durometre Asker se bazează pe aceleași principii și este de fapt metoda Shore . Dispozitivul de măsurare utilizat în această metodă este numit și „durometru”. Este folosit în principal pentru aceleași materiale ca și metoda Shor descrisă în acest articol, doar predominant moi și elastic . O parte a cântarelor brevetate Asker este standardizată de standardele naționale ale Japoniei . Se deosebește de metoda clasică prin anumiți parametri ai dispozitivului de măsurare, indentatoare și nume de marcă ale tipurilor de scară (modele de instrumente).
| Tipul de scară | indentor | Forțați asupra indentatorului | |
|---|---|---|---|
| gs , la 0 unități cântare | gf , la 100 unitati cântare | ||
| JA | Tijă de oțel călit cu diametrul de 1,25 mm, care se termină într-un trunchi de con cu un unghi la vârf de 35° și un diametru de vârf de 0,79 mm | 55 | 855 |
| JC | Tijă de oțel călit cu diametrul de 1,25 mm, care se termină într-un trunchi de con cu un unghi la vârf de 35° și un diametru de vârf de 0,79 mm | 100 | 4500 |
| Întrebarea C | Emisferă din oțel călit cu diametrul de 5,08 mm | 55 | 855 |
| Solicitant C2 | Emisferă din oțel călit cu diametrul de 5,08 mm | 55 | 455 |
| Asker CS | Cilindru din oțel călit [11] cu diametrul de 10 mm | 100 | 4500 |
| Asker FP | Cilindru din oțel călit [11] cu diametrul de 15 mm | 100 | 200 |
| Întrebarea F | Cilindru din oțel călit [11] cu diametrul de 25,2 mm | 55 | 455 |
Duritatea durometrului Asker este indicată în același mod ca duritatea durometrului Shore, doar în loc de „Shore” „Asker” este indicat, de exemplu, „Duritatea Asker 80C”.
Trebuie avut în vedere faptul că o serie de nume de tip de scară coincid cu cele standardizate, dar semnificațiile acestor scale și indentatoarele utilizate nu coincid întotdeauna . De exemplu, modelul Asker A este identic cu modelul standard Shore A, în timp ce modelul Asker C este doar numele tipului de scară. În cazul testării cu un durometru Asker, al cărui model corespunde în totalitate unui anumit model al durometrului Shore, pentru a distinge la înregistrarea rezultatelor testelor, se recomandă să se acorde preferință înregistrării „30 de unități. Shore A” în loc de „30 de unități. Întrebarea A”.
Durometru analogic Shore
Durometru digital Shore