TCVN-7434-1-2020-ISO-6259-1-2015-Ong-nhua-nhiet-deo-tinh-chat-keo-Phan-1

• Số hiệu: TCVN7434-1:2020
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2020

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7434-1:2020

ISO 6259-1:2015

ỐNG NHỰA NHIỆT DẺO - XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT KÉO - PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP THỬ CHUNG

Thermoplastics pipes - Determination of tensile properties - Part 1: General test method

Lời nói đầu

TCVN 7434-1:2020 thay thế TCVN 7434-1:2004

TCVN 7434-1:2020 hoàn toàn tương đương với ISO 6259-1:2015.

TCVN 7434-1:2020 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 138 Ống, phụ tùng và van bằng chất dẻo dùng để vận chuyển chất lỏng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

...

...

...

- TCVN 7434-1:2020 (ISO 6259-1:2015), Phần 1: Phương pháp thử chung;

- TCVN 7434-2:2004 (ISO 6259-2:1997), Phần 2: Ống poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC - U), poly(vinyl clorua) clo hoá (PVC - C) và poly(vinyl clorua) chịu va đập cao (PVC - HI);

- TCVN 7434-3:2020 (ISO 6259-3:2015), Phần 3: Ống polyolefin.

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử kéo ngắn hạn để xác định tính chất kéo của ống nhựa nhiệt dẻo.

Tiêu chuẩn này cung cấp dữ liệu để thử nghiệm thêm cho mục đích nghiên cứu và phát triển.

Tiêu chuẩn này không có ý nghĩa đối với các ứng dụng trong đó các điều kiện áp dụng lực khác nhau đáng kể với các ứng dụng trong phương pháp thử này, chẳng hạn như các ứng dụng yêu cầu các thử nghiệm va đập, rão và mỏi.

Các thử nghiệm về tính chất kéo được dự định chủ yếu cho vật liệu ở dạng ống. Các kết quả có thể hữu ích như một phép thử kiểm soát quá trình vật liệu nhưng không phải là một đánh giá định lượng về hoạt động của ống dài hạn.

...

...

...

Để dễ sử dụng, nên lập một tài liệu hoàn chỉnh để xác định tính chất kéo của ống nhựa nhiệt dẻo. Để biết thêm chi tiết, tham khảo TCVN 4501(ISO 527). [1] [2]

Tuy nhiên, lưu ý TCVN 4501(ISO 527) [1] [2] có thể áp dụng cho các vật liệu ở dạng tấm, trong khi TCVN 7434 (ISO 6259) có thể áp dụng cho các vật liệu ở dạng ống.

Tiêu chuẩn này được coi là cần thiết để thử nghiệm các đường ống như được cung cấp, nghĩa là không giảm độ dày, khó khăn là lựa chọn mẫu thử.

TCVN 4501 (ISO 527) [1] (2] quy định các mẫu thử dày vài milimét, trong khi độ dày của ống có thể vượt quá 50 mm. Đây là lý do tại sao một số thay đổi đã được thực hiện vào thời điểm này.

Đối với ống có thành mỏng, mẫu thử có thể thu được bằng cách cắt bằng khuôn cắt, trong khi đối với ống dày, chỉ có thể thu được bằng máy.

Hiện tại, Bộ TCVN 7434 (ISO 6259) gồm ba tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn đầu tiên đưa ra các điều kiện chung, từ đó xác định tính chất kéo của ống nhựa nhiệt dẻo. Hai tiêu chuẩn còn lại cung cấp thông tin cụ thể về việc thực hiện các thử nghiệm trên đường ống được làm từ các vật liệu khác nhau.

Các quy định kỹ thuật cơ bản cho các vật liệu khác nhau được đưa ra trong các phụ lục tham khảo trong các tiêu chuẩn liên quan.

ỐNG NHỰA NHIỆT DẺO - XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT KÉO - PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP THỬ CHUNG

...

...

...

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định tính chất kéo của ống nhựa nhiệt dẻo, gồm những tính chất sau:

- ứng suất tại điểm chảy dẻo;

- độ giãn dài khi đứt.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các loại nhựa nhiệt dẻo, không tính đến mục đích sử dụng của ống.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 6149-1:2007 (ISO 1167-1:2006), Ống, phụ tùng và hệ thống phụ tùng bằng nhựa nhiệt dẻo dùng để vận chuyển chất lỏng - Xác định độ bền với áp suất bên trong - Phần 1: Phương pháp thử chung

TCVN 7434-2:2004 (ISO 6259-2:1997), Ống nhựa nhiệt dẻo - Xác định độ bền kéo - Phần 2: Ống poly(vinyl clorua) không hóa dẻo (PVC-U), poly(vinyl clorua) clo hoá (PVC-C) và poly(vinyl clorua) chịu va đập cao (PVC-HI),

...

...

...

TCVN 10860:2015 (ISO 2602:1980), Giải thích thống kê kết quả thử - Ước lượng trung bình - Khoảng tin cậy.

ISO 5893:1993, Rubber and plastics test equipment - Tensile, flexural and compression types (constant rate of traverse) - Description (Thiết bị thử cao su và chất dẻo - Kiểu kéo, uốn và nén (tốc độ thử không đổi) - Yêu cầu kỹ thuật).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1  Thuật ngữ hình học

3.1.1

Chiều dài đo khi đứt (gauge length at break)

L

Khoảng cách giữa các vạch đo ở phần chính giữa mẫu thử khi đứt

...

...

...

3.1.2

Mặt cắt ngang ban đầu (initial cross-section)

A

Chiều rộng và độ dày ban đầu của mẫu thử (nghĩa là A = bxh)

CHÚ THÍCH: Mặt cắt được biểu thị bằng milimét vuông (mm^2)

3.1.3

Chiều dài đo ban đầu (initial gauge length)

L₀

Khoảng cách ban đầu giữa các vạch ở phần chính giữa mẫu thử

...

...

...

CHÚ THÍCH 2: Các giá trị chiều dài đo biểu thị cho kiểu mẫu thử trong các tiêu chuẩn của bộ TCVN 4501 (ISO 527) thể hiện chiều dài đo tối đa liên quan.

3.1.4

Đường kính ngoài danh nghĩa (nominal outside diameter)

d_n

Đường kính ngoài quy định, được gán cho kích thước danh nghĩa DN/OD

CHÚ THÍCH: Đường kính được biểu thị bằng milimét (mm)

3.1.5

Kích thước danh nghĩa (nominal size)

DN/OD

...

...

...

CHÚ THÍCH  Kích thước danh nghĩa được biểu thị bằng milimét (mm)

3.1.6

Độ dày thành danh nghĩa (nominal wall thickness)

e_n

Độ dày thành của một chi tiết được biểu thị bằng con số, được làm tròn thích hợp, xấp xỉ bằng kích thước sản xuất.

CHÚ THÍCH 1  Độ dày thành danh nghĩa được biểu thị bằng milimét (mm)

CHÚ THÍCH 2  Đối với các chi tiết bằng nhựa nhiệt dẻo, giá trị độ dày thành danh nghĩa, e_n, được xác định theo độ dày thành nhỏ nhất được quy định tại điểm bất kỳ, e_min.

3.1.7

Độ dày (thickness)

...

...

...

Kích thước ban đầu nhỏ hơn của mặt cắt ngang hình chữ nhật ở chính giữa mẫu thử

CHÚ THÍCH  Độ dày được biểu thị bằng milimét (mm)

3.1.8

Chiều rộng (width)

b

Kích thước ban đầu lớn hơn của mặt cắt ngang hình chữ nhật ở chính giữa mẫu thử

CHÚ THÍCH  Chiều rộng được biểu thị bằng milimét (mm)

3.2  Các định nghĩa liên quan đến đặc tính của vật liệu

3.2.1

...

...

...

ε_b

Tính từ chiều dài đo khi đứt

CHÚ THÍCH  Độ giãn dài được biểu thị dưới dạng phần trăm (%).

3.2.2

Lực tại điểm chảy dẻo (force at yield)

F

Lực đo được tại điểm chảy dẻo

CHÚ THÍCH  Lực được biểu thị bằng Newton (N).

3.2.3

...

...

...

σ_y

Ứng suất đo được tại điểm biến dạng chảy dẻo

CHÚ THÍCH  Ứng suất được biểu thị bằng megapascal (MPa).

3.2.4

Chảy dẻo (yield)

Chuyển từ biến dạng đàn hồi sang biến dạng dẻo thường được đặc trưng bởi sự đi xuống hoặc ngang của đường cong biến dạng-ứng suất

4  Nguyên tắc

Mẫu thử có hình dạng và kích thước cho trước, được cắt bằng khuôn hoặc cắt bằng máy từ ống nhựa nhiệt dẻo theo chiều dọc của ống.

Tính chất kéo được đo bằng máy thử ở những điều kiện quy định.

...

...

...

5.1  Máy thử kéo, phù hợp với ISO 5893 và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật quy định ở 5.2, 5.3 và 5.4.

CHÚ THÍCH  Có thể sử dụng máy được hỗ trợ bằng máy tính phù hợp với TCVN 4501-1:2014 (ISO 527-1:2012)

5.2  Kẹp, để giữ mẫu thử và được gắn với máy cắt sao cho trục chính của mẫu thử trùng với hướng kéo qua đường tâm của tổ hợp máy cắt. Điều này có thể đạt được, ví dụ như bằng cách sử dụng các chốt ở các kẹp để định tâm.

Mẫu thử phải được giữ sao cho không bị trượt so với các kẹp càng lâu càng tốt và điều này phải được thực hiện bằng loại kẹp có khả năng duy trì hoặc tăng áp lực lên mẫu thử khi áp lực tác động lên mẫu thử tăng.

Hệ thống kẹp không được gây ra các vết nứt trước trên mẫu tại các kẹp.

Có thể cần tác dụng ứng suất trước lên mẫu thử để có được sự chỉnh tâm và vị trí của mẫu thử chính xác và tránh mọi sự không đồng đều tại điểm bắt đầu đường (biểu đồ) ứng suất - biến dạng

5.3  Bộ phận chỉ báo tải trọng, có gắn một bộ phận có khả năng chỉ thị được tổng tải trọng kéo mà mẫu thử phải mang khi nó được treo bằng kẹp. Bộ phận này được chuyển động chậm dần tự do theo quán tính với một tốc độ thử quy định và phải chỉ rõ tải trọng với độ chính xác trong khoảng 1 % giá trị thực tế. Xem ISO 5893 và TCVN 10600-1(ISO 7500-1) ^[4].

5.4  Giãn kế, thích hợp để xác định chiều dài mẫu thử tại bất kỳ thời điểm nào khi thử.

Thực chất thiết bị sẽ chuyển động chậm dần tự do theo quán tính với một tốc độ thử quy định và có khả năng đo được sự biến dạng với độ chính xác trong khoảng 1 %. Nếu sử dụng giãn kế cơ thì phải được gắn vào mẫu thử bằng cách sao cho mẫu thử không phải chịu bất kỳ hư hại hoặc méo nào và không xảy ra trượt giữa mẫu thử và giãn kế.

...

...

...

CHÚ THÍCH  Kỳ vọng, nhưng không phải là cốt yếu đối với thiết bị này là có thể ghi lại độ dài này hoặc bất kỳ sự biến thiên nào về độ dài một cách tự động như một chức năng của ứng suất trong mẫu thử.

5.5  Panme hoặc thiết bị tương đương, có khả năng đọc chính xác tới 0,01 mm hoặc nhỏ hơn và thích hợp để đo độ dày và chiều rộng của mẫu thử.

5.6  Khuôn cắt, phù hợp với biến dạng tương ứng trong TCVN 7434-2:2004 (ISO 6259-2:1997) hoặc TCVN 7434-3:2020 (ISO 6259-3:2015), khi thích hợp.

5.7  Máy phay và máy cắt, có khả năng tạo các mẫu thử như quy định trong TCVN 7434-2:2004 (ISO 6259-2:1997) hoặc TCVN 7434-3:2020 (ISO 6259-3:2015), khi thích hợp.

6  Mẫu thử

6.1  Kiểu mẫu thử

Mẫu thử phải phù hợp với kiểu tương ứng được quy định trong TCVN 7434-2:2004 (ISO 6259-2:1997) hoặc TCVN 7434-3:2020 (ISO 6259-3:2015) hoặc trong các tiêu chuẩn sản phẩm tương ứng, khi thích hợp.

6.2  Chuẩn bị mẫu thử

6.2.1  Lấy mẫu từ ống

...

...

...

Cắt các thanh mẫu từ các đoạn mẫu trên sao cho các thanh này phân bố đều xung quanh chu vi ống như nêu trong Hình 1, bắt đầu từ đường chuẩn vẽ dọc theo ống. Từ mỗi thanh mẫu cắt một mẫu thử.

Số lượng mẫu thử tối thiểu được nêu trong Bảng 1. Khi không thể lấy được số thanh mẫu từ xung quanh chu vi của một đoạn ống như yêu cầu thì thanh mẫu bổ sung phải được lấy từ một đoạn ống khác.

Bảng 1 - Số lượng mẫu thử tối thiểu

Đường kính ngoài danh nghĩa, d_n, mm

15 < d_n ≤ 32

32 < d_n ≤ 63

> 63

Số thanh mẫu

2

...

...

...

5

CHÚ DẪN

1  các phần

2  thanh mẫu

3  mẫu thử

Hình 1 - Chuẩn bị mẫu thử

6.2.2  Chọn mẫu thử

6.2.2.1  Cách chọn

...

...

...

6.2.2.2  Phương pháp tạo mẫu bằng khuôn cắt

Dùng khuôn cắt (5.6) có lưỡi cắt sạch, không bị mẻ, với biên dạng quy định trong TCVN 7434-2:2004 (ISO 6259-2:1997) hoặc TCVN 7434-3:2020 (ISO 6259-3:2015), khi thích hợp. Cắt mẫu thử từ thanh mẫu (xem 6.2.1).

Phải cẩn thận khi sử dụng khuôn cắt để cắt, tránh làm hư hại mẫu thử hoặc tạo ra các cạnh không song song.

6.2.2.3  Phương pháp tạo mẫu bằng máy

Mẫu thử được tạo bằng cách phay, nếu cần, sử dụng đồ gá phay.

Hình dạng của dao phay và điều kiện phay (tốc độ quay và di chuyển) tùy thuộc vào người vận hành máy. Tuy nhiên phải lựa chọn sao cho không làm nóng mẫu hoặc hỏng bề mặt mẫu như rạn nứt, xước hoặc gây ra các khuyết tật khác nhìn thấy được.

Đối với qui trình tạo mẫu bằng máy, tham khảo TCVN 11023 (ISO 2818).

6.2.2.4  Vạch chuẩn

Các vạch chuẩn phải cách đều nhau so với điểm giữa và khoảng cách giữa các vạch phải được đo với độ chính xác đến 1 % hoặc nhỏ hơn.

...

...

...

6.2.2.5  Số lượng mẫu thử

Số lượng các mẫu thử quy định ở Bảng 1, theo đường kính ống trừ khi có quy định khác trong tiêu chuẩn liên quan.

7  Điều hòa mẫu

Không được tiến hành thử ống trong thời gian trước 15 h sau khi sản xuất trừ khi để kiểm tra sản xuất.

Phải điều hoà mẫu theo thời gian quy định trừ khi có quy định trong các tiêu chuẩn liên quan.

Trước khi thử, điều hòa mẫu thử trong không khí ở nhiệt độ 23 °C ± 2 °C trong khoảng thời gian không ít hơn khoảng thời gian quy định trong Bảng 1 của TCVN 6149-1:2007 (ISO 1167-1:2006), theo độ dày của mẫu thử.

Các polyme nhạy với độ ẩm, ví dụ polyamit, phải được điều hoà ở độ ẩm (50 ± 10) %.

CHÚ THÍCH  Vì polyme nhạy với độ ẩm, với các mẫu có độ dày lớn hơn cần điều hoà trong thời gian lâu hơn để đạt được cân bằng độ ẩm.

8  Tốc độ thử

...

...

...

9  Cách tiến hành

9.1  Thực hiện qui trình sau đây ở nhiệt độ 23 °C ± 2 °C.

9.2  Tiến hành đo chiều rộng và độ dày nhỏ nhất tại chính giữa mẫu thử giữa các vạch chuẩn, với độ chính xác 0,01 mm. Tính diện tích mặt cắt ngang nhỏ nhất.

9.3  Đặt mẫu thử vào máy thử kéo (5.1) bằng cách sao cho trục của mẫu thử ít nhiều trùng với hướng của lực kéo. Dùng kẹp (5.2) kẹp đều và chặt để tránh mẫu thử bị trượt.

9.4  Khi sử dụng giãn kế (5.4), kiểm soát chiều dài đo của mẫu thử (phần giữa các vạch chuẩn).

9.5  Tác động một ứng suất trước, nếu cần. Bắt đầu phép thử tại tốc độ thử quy định.

9.6  Ghi lại đường cong ứng suất/biến dạng cho đến khi mẫu thử bị đứt và ghi trên đường cong này lực tác động tại điểm đứt và chiều dài tại điểm đứt hoặc ghi trực tiếp giá trị lực khi đứt và chiều dài sau khi đứt.

Loại bỏ tất cả các mẫu thử bị trượt trên các kẹp, những mẫu bị nứt ở một trong các vai và những mẫu bị biến dạng mà làm thay đổi chiều rộng các vai và tiến hành thử lại với một số lượng mẫu tương đương.

10  Biểu thị kết quả

...

...

...

Đối với mỗi mẫu thử, tính ứng suất kéo tại điểm chảy dẻo dựa trên diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử theo công thức sau;

(1)

trong đó

σ_y  là ứng suất kéo tại điểm chảy dẻo, tính bằng megapascan (MPa) (1 MPa = 1 N/mm^2);

F  là lực tại điểm chảy dẻo, tính bằng Niuton (N);

A  là diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử, tính bằng milimet vuông (mm^2).

Biểu thị kết quả đến ba số sau dấu phẩy.

Trên thực tế, phải tính ứng suất tại điểm chảy dẻo sử dụng diện tích mặt cắt ngang của mẫu, nhưng để thuận tiện, sử dụng diện tích mặt cắt ngang ban đầu.

...

...

...

Đối với mỗi mẫu thử, tính độ giãn dài khi đứt theo công thức sau:

(2)

trong đó

ε_b  là độ giãn dài khi đứt, tính bằng phần trăm (%);

L  là chiều dài đo khi đứt, tính bằng milimét;

L₀  là chiều dài đo ban đầu của mẫu thử, tính bằng milimét (mm).

Biểu thị kết quả đến ba số sau dấu phẩy.

10.3  Thông số thống kê

...

...

...

10.4  Thử nghiệm lại

Khi thu được các kết quả có độ lệch chuẩn lớn trên một hoặc nhiều mẫu thử thì các kết quả đó có thể bị loại bỏ với điều kiện là phép thử được nhắc lại với số mẫu gấp hai lần.

11  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm những thông tin sau:

a) viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) mọi chi tiết cần thiết để nhận dạng đầy đủ về ống được thử, bao gồm vật liệu cấu thành, kiểu, nguồn gốc, kích thước danh nghĩa, v.v...;

c) kiểu mẫu thử đã sử dụng và phương pháp chuẩn bị mẫu;

d) điều kiện khí hậu trong phòng thử nghiệm, phương pháp điều hòa mẫu thử và thời gian điều hoà mẫu;

e) số lượng mẫu được thử;

...

...

...

g) ứng suất tại điểm chảy dẻo (từng kết quả riêng lẻ, giá trị trung bình số học và độ lệch chuẩn);

h) độ giãn dài khi đứt (từng kết quả riêng lẻ, giá trị trung bình số học và độ lệch chuẩn);

i) các thao tác bất kỳ không được quy định trong tiêu chuẩn này cũng như bất kỳ yếu tố nào có thể ảnh hưởng đến các kết quả thử và bất kỳ đặc trưng nào (như các vật lạ) quan sát được trên mẫu thử hoặc trên mặt cắt ngang của chỗ đứt;

j) ngày thử.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 4501-1:2014 (ISO 527-1:2012), Chất dẻo - Xác định tính chất kéo - Phần 1: Nguyên tắc chung

[2] TCVN 4501-2:2014 (ISO 527-2:2012), Chất dẻo - Xác định tính chất kéo - Phần 2: Điều kiện thử đối với chất dẻo đúc và đùn

[3] TCVN 11023:2015 (ISO 2818:1994), Chất dẻo - Chuẩn bị mẫu thử bằng máy

...

...

...