ASTM D 141494重新批准Word格式.docx
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D395橡胶性能的试验方法——压缩永久变形
D412硫化橡胶和热塑性弹性体的试验方法——拉伸试验
D471橡胶性能的试验方法——液体作用
D573橡胶的试验方法——烘箱老化
D865橡胶的试验方法——空气加热老化（试管封闭）
D1329评定橡胶性能的试验方法——低温回缩（TR试验）
D1415橡胶性能的试验方法——国际硬度
D2240橡胶性能的试验方法——硬度
D4483橡胶和碳黑工业中标准试验方法的测量精度应用程序。
2.2航天用标准：
AS568AO形圈尺寸3
3.术语
3.1定义：
3.1.1О形圈——由均匀组分模压而成的一种橡胶密封件，单个零件为环形结构，同时具有圆形截面。
用于动态或静态密封的О形圈通常被安装在机械构造的沟槽中。
4.意义和用途
4.1这些试验方法为质量控制及工程特性的测定提供了合理的程序。
5.一般方法
5.1除非对О形橡胶圈在试验方法中有其它指定，一般应用于硫化橡胶的下列ASTM试验方法须与要求的保持一致，并且这里还例举了这些试验方法中的一部分：
5.1.1拉伸试验——试验方法D412
5.1.2压缩永久变形试验——试验方法D395
5.1.3低温试验——试验方法D1329
5.1.4密度——试验方法D297
5.1.5液体老化——试验方法D471
5.1.6热老化——试验方法D865和D573
5.1.7硬度——试验方法D2240和D1415
5.2如果规定的程序和这些试验方法及列出的详细程序产生冲突时，那么以后者为准。
6.试验条件
6.1试验室里的温度须调节至23±
2℃（73.4±
3.6℉）。
在试验开始之前，须把试样保存在实验室中至少30分钟。
鉴定试验的调节时间至少需要16小时。
如果不能够获得这种试验温度，那么须报告实际的试验温度。
7.尺寸测量
7.1厚度：
7.1.1通过下列方法中的一种来测定试样的厚度或横截面：
（a）具有直径为6mm（0.25in）半球状末端（球状或管状千分尺）手持千分尺，（b）具有最大接触压力0.29N（29gf）的表盘指示计，或（c）具有最大0.1N（10gf）弹力的电子千分尺。
可获得更精确的0.05N（5gf）弹力，或者无弹力。
在仲裁试验中，两个实验室必须使用大小一样的弹力。
7.1.2在О形圈试样沿径向和轴向上平均分布的4点进行测量。
取读数的平均值进行计算。
7.2直径——用梯形锥体或光学比较仪来测量较小密封圈的内径。
梯状锥体的直径间隔不能超过待测直径的2％（见图1）。
8.拉伸试验
8.1试验仪器——试验仪器须与D412试验方法第3节中指定的要求一致，除夹头以外。
用于密封圈试验的夹头由直径至少为9mm（0.35in）的球状轴承滑轮构成，并且能够被使中心至中心的最近距离达到19mm（0.75in）。
试样应力应通过如下两种方法最小化：
（1）完全旋转一个滑轮以使得驱动夹头移动150mm（6.0in）,或者
（2）用蓖麻油润滑滑轮的接触面。
用于测试直试样的夹头可以为任何类型的夹头，只要求发生断裂时，其不要发生在与试样接触夹持试样处的部分。
对于内径小于25mm（1in）试样，就要用直径更小的滑轮和更靠近的方法来测量试样的内径。
8.2试样：
8.2.1除以下几种情况，试样须由一个完整的O形圈组成：
（1）直径太大，不允许在试验仪器的行程范围内发生断裂，
（2）先前已经将试样切开，能够进行老化试验，（3）试样没有进行老化，但是按照
（2）中的要求，已经将其与老化过的试样进行过比较。
对于以上列举的几种情况，可以从0形圈上切割一块来制备试样。
8.2.2如果试样表面上的任何一点显示出明显的裂纹，这有可能是由不完全模压或取出毛边造成的结果，不能用这种试样进行试验。
8.3拉伸强度、扯断伸长率和拉伸应力的测定程序：
8.3.1把试样夹头尽可能靠在一起，这样不用拉伸试样就可以将其安装于夹头上。
将仪器的速度设置成500±
50mm（20±
2in）/min，设置图表记录器，接合离合器。
（如果没有使用记录器，那么要通过用一个合适刻度尺来不断地记录滑轮中心至中心地距离）。
施加应力到内部的圆周上，L与滑轮间距的两倍加一个滑轮的周长之和相等。
记录F值，在规定拉伸长度时作为拉伸应力，在断裂时作为扯断应力。
测量断裂状态下滑轮中心至中心的间距，精确到2.5mm（0.1in），并把它作为D值记录下来。
8.3.2由于按照8.2中描述的应用标距来切割试样，应尽可能取较直的试片，并注意不能应用过大的应力。
按照8.3.1中描述的程序，在任何时候与夹头相接触的点发生断裂，要放弃这种试样的试验结果，再对其它试样进行试验。
使用合适的拉伸仪测定伸长率。
8.4计算：
8.4.1拉伸强度——如下来计算拉伸强度：
8.4.1.1滑轮夹头上的О形圈：
T=F/A
（1）
其中：
T＝拉伸强度，
F＝断裂力，及
A＝由两倍轴向厚度计算出的横截面，W，如下：
A=πW2/2=1.57W2
（2）
所以：
T=F/1.57W2（3）
8.4.1.2对直试样或单条试样：
A＝0.785W2（4）
T=F/0.785W2（5）
8.4.2扯断伸长率——如下来计算扯断伸长率：
8.4.2.1Ο形圈：
扯断伸长率，％＝〔（2D+G-C）/C〕×
100（6）
D=试样断裂时滑轮中心点之间的距离，
G＝一个滑轮的周长（滑轮的直径×
3.14），及
C＝试样的内周长（或内直径×
3.14）.
8.4.2.2从O形圈上切割下来直试样或单条试样：
扯断伸长率，％＝〔（L-La）/La〕×
100（7）
L＝观测测量到的拉伸试样标距间的距离，
La＝起初的标距间的距离.
8.4.3拉伸应力——计算拉伸强度的定伸应力，该应力不能超过扯断强度。
计算滑轮中心至中心的距离，D,其中出现了规定的伸长率，E，方程式如下：
D＝1/2〔（EC/100）+C-G〕（8）
注释1——在预先确定的伸长率的拉伸应力值的大小取决于内周长，并且与试验方法D412的测定方法不同，试验方法D412取平均周长。
8.5试样的性能值——三个试样测定中位数应被作为试样的性能值，除非下列条件下使用5个试样的（2个增加的）中位数：
8.5.1当试验是为了符合规范时，如果有一个或多个测量值不能满足要求。
.
8.5.2如果是在做仲裁试验。
8.6报告：
8.6.1报告须包含下列内容：
8.6.1.18.4节中计算的结果，
8.6.1.2试验日期，
8.6.1.3不同于第6节中规定的室温，
8.6.1.4使用的试验仪器类型，这其中包括不同于标准的滑轮的直径，和速度不同于8.3±
0.8mm（20.0±
2in）/min，及
8.6.1.5试样的类型（环状试样或直试样）
9.拉伸永久变形试验
9.1程序：
9.1.1把Ο形圈试样拉伸至100％伸长率，并且保持该应变值10分钟。
然后释放试样，让它恢复10分钟。
这段恢复期结束后，如图1中所示，用7.2节中介绍的梯状测量器测量它的内径。
9.1.2通过以下3种方式来施加应变：
（1）通过梯形锥形体拉伸试样至要求的100％伸长率，或
（2）通过拉伸试验仪来完成拉伸作用，它在试样拉伸至100％伸长率时停止运行，或（3）通过使用任何一个专用夹具来完成拉伸作用，它能够在一定间距的滑轮间支持Ο形圈。
9.2计算——如下来计算拉伸永久变形：
拉伸永久变形，％＝〔（L1-L0）/L0〕×
100（9）
L1＝试验后的直径，及
L0＝初始时直径，
9.3从大O形圈上切割的直试样可以按照试验方法D412来试验和计算。
10.压缩永久变形试验
10.1试验种类——除以下几处，Ο形圈试样的压缩永久变形试验须按照试验方法D395方法B的一般程序来进行。
10.2设备：
10.2.1限位块——调节限位块，精确到0.025mm（0.01in）。
可以使用各种各样厚度的薄垫片来对其进行调节。
10.2.2测量——试验之前的横截面和试验之后的横截面须在同一个标记的位置，用球状（管状）千分尺或7.1中描述的其它方法来进行测量。
10.3试样——试样必须是从Ο形圈样品上切割而来的合适的部分。
A52－mm（2－in），可以用内径为17－mm（0.67－in）或更大内径的Ο形圈。
对于小一点的Ο形圈，可以从它上面切割截面大约3mm（1/8in）的试样，然后将其丢掉。
注释2——因为空气被密封进Ο形圈，导致试样内部和外部表面条件的不同，所以通常不拿整个Ο形圈来做压缩永久变形试验。
10.4程序——测量实际试样并精确至0.025mm（0.001in）,并计算当厚度为样品厚度75％的值，将这个厚度作为限位块的厚度值，精确至0.025mm（0.001in）。
封闭金属板，用数个螺钉固定。
以避免在加热的过程中位置有所偏移。
加热期结束后，要尽快地打开金属板，使试样冷却至试验方法D395中描述的室温状态。
11.在液体中的压缩永久变形
11.1可以将试样浸入合适容器中的任何液体来进行压缩永久变形试验。
容器须足够大，能够容纳金属板，能在试验温度下经受液体蒸汽气压。
11.2按照10.3制备试样，在加热期结束之后，要立即将金属板打开，使得试样冷却至室温，并将其置于新试液中至少30分钟。
除了在报告中列出的液体种类外，对其它液体都要进行相同的测量和报告
12.低温试验
12.1试验种类——TR-10或温度回缩试验须按照试验方法D1329进行，但排除其中12.2至12.4中描述的步骤。
12.2试样——试样必须是横截面直径为1.5－3.8mm（0.06－0.15in）的一个Ο形圈，当用夹具将其夹持处于拉直状态时，试样须有足够长，以保证它能够被两个夹具夹持。
12.3程序——试样的标准伸长率是50％。
如果伸长率是50％或小于50％，要报告实际伸长率。
12.4报告——报告中必须包含如下信息：
12.4.1试验伸长率，及
12.4.2试样回缩10％的温度，表示为TR－10，如果需要做其它各点，如30，50，或70％的各个温度或全部的。
13.相对密度试验
13.1试样——可以把任何一个Ο形圈，或1个Ο形圈的一部分当作试样。
试样的最小重量是0.005N（0.5gf）。
如果Ο形圈非常小，可以使用2个或更多作为试样来达到上述的最小重量。
13.2程序——运用试验方法D297中列出的程序，测量密度的水压试验方法。
注释3——测定小O形圈0.001N（1g或更少）的相对密度时，要求很高的精确性。
悬置金属线上的表面张力非常关键；
金属线要具有以下特性：
耐腐蚀性，相当小的直径，能够支撑试样的重量。
通过往称量烧杯的水中加入少量的润湿剂，可以减少金属线上的表面拉伸以及去除试样表面上的小气泡。
14.浸泡试验
14.1试验种类——按照试验方法D471描述的定义，标准试验液体种类和常用的试验方法，来确定试样在液体中浸泡之后其物理性能的改变。
关于Ο形圈试验的详细程序在这个部分有所描述，但如果产生冲突，以前者为准。
14.2仪器：
14.2.1使用试验方法D471指定用于易挥发液体的仪器。
14.2.2标准加热设备是铝制加热器或油浴器加热器。
温度须维持在规定温度的±
1℃（1.8℉）。
14.3试样——试样须由一个完整的Ο形圈组成，且其外径要足够小以能够装入试管中，根据14.2.2对试管内的液体进行调节。
因尺寸太大，不能按照描述的方法来装入Ο形圈，所以要将其切割成几个部分。
当作试样的那部分长90±
2mm（3.5±
0.08in）。
所有试验项目，如硬度、拉伸、伸长率以及体积变化都需是一式三份。
使用三个相同的试样来完成所有需要进行的试验，且硬度试验和体积测定试验要在拉伸试验之前完成。
如果所用液体在室温条件下容易挥发，在完成硬度试验和体积测定试验之后，在拉伸试验开始之前，要很快把试样放回液体中。
14.4程序：
14.4.1在试管中，使用耐腐蚀性金属线，将三个试样悬置在同一水平面上；
通过在金属线内弯曲小线圈或使用耐腐蚀性垫圈来隔离试样。
整个Ο形圈的横截面为6mm（0.25in）和更大一些，每个试管中只放一个试样。
而横截面小于4mm（0.16in）的O形圈，将三个试样放在一个试管中。
14.4.2将试样垂直悬挂，试样下端距试管底部之间装有25mm的液体。
试样上端至试管顶部液面之间也有25mm的液体。
注释4——对于液体混合物，人们一般要知道最小成分体积百分比，其液体体积是试片体积的15倍。
对于液体混合物，当人们不知道最小成分的体积百分比时，那么可以假定它的体积为1％，那么试液的体积是试片体积的1500倍。
如果使用上述的试验程序，试验员应注意试验方法D471中指定的试管不能够满足要求，须选择容器来替代，并且还需要一套加热系统。
注释5——一个完整的大试样可能会在它的上部、下部或两个部分的最大弯曲点上发生断裂。
把试样从油中取出，观察到样品发生断裂，或在进行拉伸试验过程中，这些点出现断裂情况，那么须从Ο形圈上切割部分试样，重新做一次试验。
14.4.3对重0.005N（0.5gf）的最小试样做体积变化试验时，如果Ο形圈非常小（见注释2），可以使用2个或多个试样来完成这个试验。
15.热老化试验
15.1程序——Ο形圈的热老化试验的一般程序可以参照试验方法D573，下列各项除外：
当材料规范要求，或购买商和销售商协商一致时，程序须依照试验方法D865进行。
报告中要阐述清楚所使用的试验方法。
16.硬度试验
16.1试验种类——由于弯曲的试样表面和相对较小的横截面厚度，所以在进行O形圈硬度试验时，很难得到确切值。
在做好一定的预防措施，运用正确的操作方法的基础上，可以使用下面的试验方法。
对那些截面厚度小于6mm（0.25in）的O形圈，可以使用试验方法D1415中介绍的微型试验计。
16.2程序：
16.2.1试验方法D2240---这个试验程序用于测量厚度最小为6-mm（0.25in）的橡胶产品的硬度，在试验中要使用长为2.5mm（0.1in）的指针。
值得注意的是：
（1）把试样放置在中心位置，这样压针就可以指在试样中心的最厚部分，
（2）使用刚刚好的压力，使得仪器的底部能够与试样紧密接触，但不对试样有任何压缩作用。
使用支持夹具可以提供
（1）硬度计的局部移动，
（2）自动中心调节的功能去除了调整的困难。
夹具完成了图2中显示的这些要求。
任何使用的夹具或设计原则都要实现上述的
（1），
（2）两个要求。
不要在分模线或“胶边”线上做硬度测定试验。
注释6——试验方法D2240中描述的硬度计不能推荐用于横截面小于6mm（0.25in）Ο形圈的试验中。
如果用这种仪器对横截面较小的O形圈进行硬度测定试验，那么所得值可能与标准试样的试验所得值不同。
须使用16.2.2中显示的夹具。
对于横截面小于3－mm（0.12in）的O形圈，夹具须设计成双层厚度以垂直夹持两片这样的试样。
这样可以增加整个厚度，使其比压针的长度还大。
凹槽的整个深度应该被调节至一定深度，这个深度可以在±
2的范围内减少同种材料的标准试样硬度。
16.2.2试验方法D1415——本试验方法使用微型试验仪（见试验方法D1415的3.3），这样就可以对最小厚度为1－mm（0.04in）的小试样做试验。
推荐使用本试验方法来测定截面厚度为6mm（0.25in）和更小一些的试样的硬度。
注释7——由于使用了不同的试验方法，用微型硬度试验仪测出的硬度值可能与邵尔硬度计测定值有所不同。
用微型试验仪测出的有关试样老化和硫化的表面状态可能更准确一些。
17.Ο形圈模压收缩率试验
17.1试验种类——本试验方法包含对各种橡胶材料进行标准尺寸的型腔模压，具有代表性的是Ο形圈构造。
然后对试样的内径和在0.025mm（0.001in）范围内的截面厚度进行测量，以确定实际的模具收缩率的加工控制方法。
17.2设备
17.2.1收缩率模具——最重要的是收缩率模具对这种模具件的生产和维护都要相当小心。
注意型腔不能有凹痕，擦痕或其它损坏。
保持型腔清洁。
要避免使用粗糙的机械或那些使“切割”变钝、增加型腔尺寸的化学方法。
表面处理必须是最好的工业中实际使用方法。
17.2.2卡尺和千分尺——如下所示，使用游标卡尺和深度千分尺测量型腔尺寸：
17.2.2.1将游标卡尺的边缘与“放大的”型腔内径排列成直线。
然后读取型腔的外径值。
17.2.2.2打开游标卡尺，并将它与型腔的外径排成直线。
可以得到横截面的宽度。
17.2.2.3使用深度千分尺检查型腔的深度。
检查每半个深度。
两个半深度的总和构成了整个型腔的深度。
17.2.2.4推荐试验用的型腔尺寸是横截面3.6mm（0.142in）乘以内径25－mm（1.0in）。
注释8：
与上述横截面和内径不同的其它试验尺寸可能是首选的尺寸，也可能是可选用的尺寸。
这种尺寸很少被推荐作为容易模压和测量的直径内的横截面标准中值。
许多实验室更喜欢用大尺寸的型腔，一直以来，从管理上考虑最多的是供应商和制造商能够使用相同的或可比较尺寸的型腔。
尽可能地使用与生产模具横截面尺寸相近的试验模压横截面尺寸，这一点非常重要。
17.3试样：
17.3.1除非另有规定，一般用冲裁方法得到试样。
样品胶片是由标准实验室开炼机来做成的，胶片的厚度比模腔深度厚约20％－25％。
用最短的时间压制光滑的胶片。
将胶片停放30－60分钟，然后用合适的冲模裁取试样。
其它类型的成型方式，如连续挤出或从管上切割得到的胶片都会显示出细微的差别。
如果使用其它选择性的方法，必须在报告中进行说明。
17.3.2把胶片放在收缩率试验模具中，模具的温度维持在硫化温度的±
2℃（±
3.6℉），并处于合适的压力状态下。
须快速合上模具，然后对其施加一个至少约为3.4Mpa（500磅/平方英尺）压力，根据试验的材料决定最理想的硫化时间。
试验报告中要说明硫化时间和硫化温度。
收缩的各个要素中，硫化时间和温度是至关重要的两个要素。
17.3.3试样硫化好之后，在23±
3.6℉）温度条件下，至少要放置16个小时。
为了不破坏试样地基本尺寸，通常用砂纸或精细的沙棍小心地，单独地将胶边去除。
去除内径上多余的胶边以防止改变内径的测量准确性。
17.3.4所得到的试样密封圈不能有较大的瑕疵，如缺胶、开模缩裂等等，因为这些可能会影响收缩率的准确测定。
确保适当地合上模具，以防止产生错误的横截面收缩率结果。
17.4程序：
17.4.1用管状千分尺或7.1中描述的其它方法测量横截面。
实际模具型腔尺寸减去试样的平均或中间横截面来确定实际的收缩率。
需要测量内径横截面，外径横截面和边对边轴横截面。
这样可以对模具型腔的半径和实际的横截面圆度提供一次精确性检查。
一些材料，譬如硅橡胶，由于本身具有收缩性，会在轴的两个横截面之间造成一种不平衡性，这样就产生了一个不圆的横截面。
17.4.2使用图1中显示的合适的阶梯测量器，或锥形测量器（见7.2）测量内径。
需要一个或多个测量器来测量大范围的收缩率。
注意不能将对阶梯测量器上的试样施加任何压力。
只需要使用一定的压力，而这种力可使内径与测量器紧密接触即可。
实际模具型腔内径减去试样的平均或中间直径值来确定实际内径的直线收缩率。
用结果值除以模具内径并乘以100，即收缩率。
可选用的表示方法是单位表示法，如毫米每毫米或英尺每英尺。
17.4.3测量内径和横截面的其它方法是使用投影仪或比较仪测量。
这种仪器非常精密，然而如果O形圈是未得到支撑的，那么它的直径可看作向两个方向平均值。
为了防止产生不圆的横截面，可以使用一个特殊的连接比较仪的锥形物。
通过测量横截面的薄片，也可用比较仪测定横截面的圆度。
17.5报告——报告中包含以下信息：
17.5.1成型方法。
17.5.2测量的试样数量，及
17.5.3用百分数表示的平均收缩率。
18.腐蚀试验
18.1本试验方法给出了O形圈可能的快速腐蚀及其相对可再生率。
18.2设备：
18.2.1任何能够防腐、能够密封并具有合适尺寸能够承受一定重量的试验箱组成了试验设备。
注释9——通常使用实验室干燥器。
18.2.2除非另有规定，试验样板通常由SAE－1020钢制作而成。
根据图3中的图纸制作试验样板。
D1414-94（2003）
18.2.3用85％蒸馏水和15％USP甘油的溶液来维持100％的相对湿度。
至少要添加20％试验箱深度的溶液。
18.2.4在溶液上使用一个防腐的搁架来支持夹具相互靠拢，但夹具不能接触溶液。
18.3试样——试样由两个长为38mm（1.5in），从样品O形圈切割下来的部分组成，如果样品O形圈的周长小于38mm（1.5in），应使用两个完整的O形圈进行试验。
18.4程序：
18.4.1用甲苯或其它系列的溶液清洗试验样板，使得试验样板的表面干燥洁净无灰尘。
18.4.2打开盖子，把每一个试样和试验样板放进敞开的试验箱中，进行一个小时的预处理。
18.4.3完成一个小时的预处理之后，如图3所示，把试样装配至试验样板上。
充分施压使得试样原来的横截面直径发生15％的压缩变形。
18.4.4把装配好的夹具放在玻璃盘计时皿上，并将其插入试验箱。
18.4.5盖上试验箱，并把试验箱的温度调至标准温度23±
3.6℉）试验96小时。
18.4.6移走试样，用甲苯或其它系列合适的溶液清洗试验样板，并用非棉绒布对其进行擦拭。
如果试板的表面铁锈或源于试样的粘附颗粒仍然存在，用细砂布、钢或黄铜棉对其轻轻地进行抛光。
18.5将结果与图4中显示的结果进行比较，等级应该是零级状态、缓和状态或剧烈状态。
19.精度及偏差
19.1根据试验方法D4483和E691准备这一部分的精度及偏差。
参考这些术语试验方法和其它统计学细节。
19.2这个精度和偏差部分中的结果给出了试验方法精确性的评定方法，而试验方法是如下描述的用于多个实验室间试验程序的材料（橡胶）试验方法。
精度参数不能被用于任何一组材料的通过/否决测试，相关文件可以证明这些材料可以被当作特殊材料应用，且指定的试验议案中包含了这种试验方法。
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