GBT6031.docx
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GBT6031
GB/T6031-1998硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定（10～100IRHD）
1范围
本标准规定了对表面平坦而且两面平行的硫化橡胶或热塑性橡胶国际硬度的四种测定方法：
方法N 常规试验
方法H 高硬度试验
方法L 低硬度试验
方法M 微型试验
对于弯曲表面表观硬度的测定也规定了用方法N、H、L和M的四种方法，分别为方法CN、CH、CL和CM。
这些方法的主要区别在于钢球的直径和压入力的大小，根据特定的用途选择合适的方法。
每个方法的适用范围如图1所示。
图1 硬度测试的应用范围
方法N：
硬度的常规试验。
适用于橡胶的硬度在35～85IRHD范围内，也可用于硬度在30～95IRHD范围内的橡胶。
试样的厚度要求大于或等于4mm。
方法H：
适用于橡胶的硬度在85～100IRHD范围内，试样的厚度要求大于或等于4mm。
方法L：
适用于橡胶的硬度在10～35IRHD范围内，试样的厚度要求大于或等于6mm。
注1：
在85～95IRHD和30～35IRHD范围内，用方法N测得的硬度值与分别用方法H或方法L获得的数据不完全一致。
方法M：
硬度的微型试验法，本质上是按比例缩小的常规试验法，适用于橡胶的硬度在35～85IRHD范围内，也可用于硬度在30～95IRHD范围内，试样的厚度小于4mm的橡胶。
注2：
由于橡胶的各种表面因素，例如由打磨引起的表面粗糙，致使微型试验与常规试验所测的结果出现差异。
方法CN、CH、CL和CM：
弯曲表面的表观硬度试验。
这些方法是试验的橡胶为弯曲的情况下，对方法N、H、L和M的修改。
主要存在两种情况：
a）试验的试样和制品足够大，使硬度计能安放在上面。
b）试验的试样和制品及硬度计都很小，使他们能安放在普通的支座上。
或者能将试样安放在硬度计的试样台上。
上述方法不能保证适用于所有类型和尺寸的试样，但包括了像“○”型圈这样一些最普通的类型。
胶辊表观硬度的测定可以采用以下三种方法：
a）HG／T2413．1－－1992橡胶赵氏硬度计法（eqvISO7267－－3：
1988）
b）HG／T2413．2－－1992橡胶邵尔硬度计法（idtISO7267－－2：
1986）
c）HG／T2450－－1993橡胶国际硬度计法（idtISO7267－－1：
1986）
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB2941－－1991橡胶试样环境调节和试验的标准温度、湿度及时间（eqvISO471：
1983和ISO1826：
1981）
GB／T9865．1－－1996硫化橡胶或热塑性橡胶样品和试样的制备第一部分：
物理试验（idtISO4661－－1：
1993）
GB／T9868－－1988橡胶获得高于或低于常温试验温度通则（idtISO3383：
1985）
GB／T14838－－1993橡胶及橡胶制品 试验方法标准 精密度的确定（neqISO9272：
1986）
GB／T12832－－1991橡胶结晶效应的测定 硬度测量法（eqvISO3387：
1978）
3原理
本硬度试验是测量钢球在一个小的接触力和一个大的总力作用下，压入橡胶的深度差。
当采用微型试验时，用刻度系数6乘以这个差值。
橡胶国际硬度由表3至表5或由这些表绘制的曲线获得，或者由以橡胶国际硬度为单位的刻度盘直接读数。
这些表和曲线由附录A给出的压入深度与硬度之间的经验关系得到。
4定义
本标准采用以下定义。
4．1橡胶国际硬度（IRHD）应这样确定：
当IRHD等于0时，表示材料的杨氏弹性模量为0；当IRHD等于100时，表示材料的杨氏弹性模量为无限大。
在通常情况下应满足如下条件：
a）橡胶国际硬度的增量总是近似地表示相同比例的杨氏弹性模量的增量。
b）对于高弹性橡胶，橡胶国际硬度和邵尔A型硬度的数值大致相同。
4．2标准硬度（用S表示）
使用方法N、H、L和M规定的程序，用标准厚度和不小于规定的最小横向尺寸的试样测得，橡胶国际硬度值取整数位。
4．3表观硬度
使用方法N、H、L和M规定的程序，用非标准试样，以及使用方法CN、CH、CL和CM测得。
橡胶国际硬度取整数位。
注3：
用方法CN、CH、CL和CM测得的值总是给出表观硬度，因为试验通常在橡胶厚度有所变化的整个制品上进行，而且在多数情况下，横向尺寸不能保证压足与边缘之间的最小距离。
因此测得的数值通常与用方法N、H、L和M在标准试样上，或在相同厚度的制品的平坦表面上所测得的数值不一致。
另外测出的硬度值还与制品的支承方法和是否使用了压足有关。
在弯曲表面上测得的结果，仅适用于特殊形状，特殊尺寸的试样或制品，以及特殊的支承方式等。
同标准硬度值相比可相差10IRHD左右。
此外，经打磨的表面或用其他方法除去布纹的表面，与光滑的模压表面相比，得到的硬度值将稍有不同。
5仪器
5．1方法N、H、L和M
仪器的主要部件如下所述，其尺寸和作用力见表1。
表1 仪器的压力和尺寸
试验
直径
mm
钢球作用力
压足上的力
N
接触力
N
压入力
N
总力
N
方法N
（常规试验）
球2．5±0．01
压足20±1
孔6±1
0．30±0．02
5．40±0．01
5．70±0．03
8．3±1．5
方法H
（高硬度）
球1．00±0．01
压足20±1
孔6±1
0．30±0．02
5．40±0．01
5．70±0．03
8．3±1．5
方法L
（低硬度）
球5．00±0．01
压足22±1
孔10±1
0．30±0．02
5．40±0．01
5．70±0．03
8．3±1．5
方法M
（微型试验）
mm
mN
mN
mN
mN
球0．395±0．005
压足3．35±0．15
孔1．00±0．15
8．3±0．5
145±0．5
153．3±1．0
235±30
5．1．1压杆和压杆的支承装置。
可垂直移动的压杆，下端是一个钢球或球形表面。
压杆的支承装置，可使其在施加接触力之前，钢球下端部稍高于环形压足的基准面。
5．1．2对压杆施加接触力和压入力的装置。
作用力包括压杆和与其相连的附件重量，以及一切可能作用于压杆的弹簧力，以使其实际加于压杆球端的力符合表1的规定。
5．1．3测量由压入力产生的压杆压入深度增量的装置，以长度单位表示，或者直接读出橡胶国际硬度IRHD。
该测量装置可以是机械的、光学的或电学的。
5．1．4扁平环形压足，垂直于压杆轴线，并有一个使压杆通过的同心圆孔。
压足放在试样上，并对其施加30kPa±5kPa的压力，施加在压足上的总压力不应超过表1中规定的值。
压足与测量压入深度的装置为刚性连接。
这样测出的位移才是压杆相对于压足（即试样的上表面）的位移，而不是压杆相对于支承试样的表面的位移。
在微型试验中，当使用借助弹簧向上顶推试样台的仪器时，压足上的压力值和压足上的作用力在施加总压力的过程中都是起作用的，在施加145mN压入力之前，压足上的作用力大于此值，即等于380mN±30mN。
注4：
表1中不是所有尺寸和压力的可能组合均符合5．1．4的压力要求。
5．1．5硬度计的轻微振动装置（例如电动蜂鸣器）以克服任何轻微的摩擦力（在完全消除了摩擦力的仪器上可以省去）。
5．1．6试样的恒温箱，试样在非标准温度下试验时所用。
该恒温箱应安装一个控制温度的装置，使其将温度控制在所需温度±2℃范围内。
压足和垂直压杆应穿过恒温箱顶部。
穿过顶部的部分由低导热率的材料制成。
测量温度的敏感元件应安装在恒温箱内靠近试样或安放试样的地方（见GB／T12832）。
5．2方法CN、CH、CL和CM
所用仪器基本上是5．1中所描述的，但有以下几点不同。
5．2．1半径大于50mm的圆柱形表面
仪器的底部，应在压杆下面有一小孔，使环形压足自由通过，这样一来在底座的上、下均可进行测量。
底座的下表面应为两个相互平行并与底座平面平行的圆柱体形状。
圆柱的直径和它们相隔的距离应能使仪器固定并支承在被试验的弯曲表面上。
或者经改进的底座可以安装上带万向节的可动压足，以便使它们适用于弯曲面。
5．2．2大于50mm大半径的双弯曲的表面
应使用5．2．1规定的带可调压足的仪器。
5．2．3半径为4mm至50mm的圆柱面或双弯曲的小试样
如果表面太小不能支承仪器，则试样或制品应由专用夹具或V型模具的装置固定，以便使压足垂直地压在试验表面上。
也可以用蜡把小试样凝固在试样台上。
注5：
通常情况下，用于方法M的仪器仅适用于橡胶厚度小于4mm的试样。
注6：
用于方法M，借助弹簧向上顶推试样台的仪器，不适用于大的试样或具有大弯曲半径的制品。
5．2．4小“○”型圈和小于4mm弯曲半径的制品
这些试样应固定在合适的夹具或模具上，或者用蜡凝固在试样台上，应使用方法M所用的仪器测量。
如果半径小于0．8mm，则不能进行试验。
6试样
试样应按GB／T9865．1的规定进行制备。
6．1方法N、H、L和M
6．1．1概述
试样的上、下表面应是平整、光滑和相互平行的。
对比试验应在相同厚度的试样上进行。
6．1．2厚度
6．1．2．1方法N和H
标准试样的厚度应为8～10mm，而且可以由一层、两层或三层叠放的橡胶组成，其最薄的橡胶层不应小于2mm。
非标准试样可以稍厚些或者稍薄些，但不能小于4mm。
6．1．2．2方法L
标准试样的厚度为10～15mm，而且可以由一层、两层或三层叠放的橡胶组成，其最薄的橡胶层不应小于2mm。
非标准试样可以稍厚些或者稍薄些，但不能小于6mm。
6．1．2．3方法M
标准试样的厚度应为2mm±0．5mm。
可以使用厚些或薄些的试样，但不能小于1mm。
用这样的试样测得的结果与标准试样所测的结果不能进行比较。
6．1．3横向尺寸
6．1．3．1方法N、H和L
标准试样和非标准试样的横向尺寸应使试验点与试样边缘的距离不小于表2的规定。
表2 试验点与试样边缘的最小距离
试样的总厚度
mm
试验点与试样边缘的最小距离
mm
4
6
8
10
15
25
7．0
8．0
9．0
10．0
11．5
13．0
6．1．3．2方法M
横向尺寸应使试验点与试样边缘的距离不小于2mm。
试样厚度大于4mm，但由于横向尺寸或平面部分的面积所限，不宜在常规试验仪器上试验而用微型仪器试验时，试验点应距离试样边缘尽可能远一些。
6．2方法CN、CH、CL和CM
试样应是一个完整的制品或者是从制品上切下的一部分。
切下的试样下面应能够在硬度试验期间内被正常支承住。
如果试样的表面有布纹，应打磨后再进行试验，试样在打磨后应在标准温度下（见GB2941）恢复至少16h，而且按第8章的规定进行环境调节。
调节期可以作为恢复期的一部分。
7硫化和试验之间的时间间隔
除非技术原因另有规定外，应遵守下列要求（GB2941）。
所有常规试验，硫化和试验之间的最短时间应为16h。
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