Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12796-4:2019 (ISO 19095-4:2015) về Chất dẻo - Đánh giá tính năng kết dính - Phần 4

• Số hiệu: TCVN12796-4:2019
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2019

Phân loại	Nhiệt độ cài đặt trước		Thời gian phơi nhiễm
	Cao	Thấp	T2, T4	T1, T3
I	80 °C	- 40 °C	1 h	5 min hoặc ít hơn
II	120 °C
III	150 °C

Hình 4 - Biểu đồ thử nghiệm sốc nhiệt

5.2.3  Trình bày kết quả

Trên cơ sở kết quả tiến hành sau mỗi số lần lặp lại thu được trong 5.1.2, xây dựng đồ thị đường độ bền-số lần lặp lại.

5.3  Thử nghiệm theo chu kỳ nhiệt độ/độ ẩm

5.3.1  Thiết bị, dụng cụ

Xem TCVN 12796-1 (ISO 19095-1).

5.3.2  Cách tiến hành thử nghiệm

Sau khi giữ mẫu thử dưới các điều kiện được mô tả trong TCVN 12796-1 (ISO 19095-1) trong 48 h, đặt thanh thử vào trong buồng có nhiệt độ và độ ẩm không đổi, sau đó đặt nhiệt độ ở (25 ± 2) °C và độ ẩm ở (65 ± 20) %. Để mẫu thử trong điều kiện đó trong thời gian (2,5 ± 0,5) h và tiến hành thử nghiệm theo biểu đồ được quy định trong Hình 5.

...

...

...

CHÚ DẪN

X  thời gian

Y  nhiệt độ (°C)

1  (60 ± 2) °C, (90 ± 5) % RH (độ ẩm tương đối)

2  (45 ± 2) °C, (95 ± 5) % RH (độ ẩm tương đối)

3  (-10 ± 2)°C

4  (23 ± 2) °C, (65 ± 2) % RH (độ ẩm tương đối)

5  khoảng thời gian không kiểm soát độ ẩm

...

...

...

5.3.3  Trình bày kết quả

Trên cơ sở kết quả tiến hành sau mỗi số lần lặp lại thu được trong 5.3.2, xây dựng đồ thị đường độ bền-số lần lặp lại.

5.4  Thử nghiệm nhiệt độ cao và độ ẩm cao

5.4.1  Thiết bị, dụng cụ

Xem TCVN 12796-1 (ISO 19095-1).

5.4.2  Cách tiến hành thử nghiệm

Sau khi giữ mẫu thử dưới các điều kiện được mô tả trong TCVN 12796-1 (ISO 19095-1) trong thời gian 48 h, tiến hành thử nghiệm theo các điều kiện được quy định trong Bảng 2.

Sau khi đặt mẫu thử vào trong buồng trong khoảng thời gian thử nghiệm lần lượt là 24 h, 48 h, 168 h, 336 h, 672 h, 1000 h, 1500 h, 2000 h, lấy mẫu thử ra khỏi buồng, đặt mẫu thử dưới các điều kiện được mô tả trong Điều 4 của TCVN 12796-1 (ISO 19095-1) trong khoảng thời gian nhiều hơn 2 h, và tiến hành thử nghiệm.

Bảng 2 - Các điều kiện thử nghiệm nhiệt độ cao và độ ẩm cao

...

...

...

(85 ± 2) °C

Độ ẩm tương đối

(85 ± 2) %

5.4.3  Trình bày kết quả

Trên cơ sở kết quả tiến hành sau mỗi khoảng thời gian thử nghiệm thu được trong 5.4.2, xây dựng đồ thị đường độ bền-thời gian thử nghiệm.

5.5  Thử nghiệm sương muối

5.5.1  Thiết bị, dụng cụ

Xem TCVN 12796-1 (ISO 19095-1).

5.5.2  Cách tiến hành thử nghiệm

...

...

...

Sau khi đặt thanh thử vào buồng trong các khoảng thời gian thử nghiệm lần lượt là 24 h, 48 h, 96 h, 168 h, 336 h, 672 h, 1000 h, 1500 h, 2000 h, lấy thanh thử ra khỏi buồng, rửa sạch bằng nước máy trong khoảng 5 min. Tiếp theo, rửa sạch thanh thử bằng nước cất hoặc nước khử ion và xịt không khí để loại bỏ nước nhỏ giọt. Nhiệt độ nước dùng để làm sạch phải là 35 °C hoặc thấp hơn.

Sau khi loại bỏ được hết giọt nước, đặt thanh thử dưới các điều kiện được mô tả trong Điều 4 của TCVN 12796-1 (ISO 19095-1) trong khoảng thời gian từ 1 h đến 2 h, và tiến hành thử nghiệm.

5.5.3  Trình bày kết quả

Trên cơ sở kết quả tiến hành của 5.5.2, xây dựng đồ thị độ bền-thời gian thử nghiệm.

5.6  Thử nghiệm mỏi

5.6.1  Nguyên tắc

Mẫu thử phải chịu ứng suất theo chu kỳ sao cho có thể được coi là sự chồng một ứng suất luân phiên lên một ứng suất tĩnh là ứng suất trung bình.

Số chu kỳ tại thời điểm phá hủy mẫu thử được xác định với t_m và t_a định trước. Các giá trị này được sử dụng để thiết lập đường cong SN và sau đó cho phép đánh giá vùng tin cậy liên quan đến khả năng chịu mỏi của mối dán.

5.6.2  Các điều kiện chung

...

...

...

Cố định mẫu thử phụ thuộc vào loại mẫu được thử.

Làm cho mẫu thử chịu đến ứng suất trung bình t_m của nó và sau đó chịu đến tần số thử nghiệm để đạt được biên độ t_a.

5.6.3  Thiết bị, dụng cụ

Xem TCVN 12796-1 (ISO 19095-1).

5.6.4  Cách tiến hành

Sau khi giữ mẫu thử dưới các điều kiện được nêu trong TCVN 12796-1 (ISO 19095-1) trong thời gian 48 h, trừ khi có quy định riêng, tiến hành thử nghiệm theo các điều kiện được quy định trong Bảng 3.

Bảng 3 - Các điều kiện thử nghiệm mỏi

Tần số

30 Hz

...

...

...

0,35 t_R

5.6.4.1  Dựng đường cong SN, tại giá trị ứng suất trung bình t_m định trước

Mẫu phải được thử nghiệm để xác định các tính chất mỏi sau khi đánh giá ứng suất trượt tĩnh t_R trên bộ mẫu gồm ít nhất sáu mẫu thử có cùng hình thái cấu tạo.

5.6.4.1.1  Đối với mỗi một biên độ t_a định trước, thử nghiệm ít nhất bốn mẫu thử sao cho sự phá hủy xảy ra trong dải từ 10^4 đến 10^7 chu kỳ. Tối thiểu phải có ba biên độ khác nhau trong dải này. Xác định giới hạn độ bền mỏi N_F ở thử nghiệm hư hại 10^7 chu kỳ.

Trong dải này, để xác định chính xác một điểm trên đường cong SN cần phải sử dụng phương pháp thống kê.

Khi các mẫu được thử nghiệm riêng, sử dụng phương pháp bậc thang để xác định giới hạn độ bền mỏi t_d (N_F, t_m) (xem Phụ lục A).

Nếu máy thử mỏi được trang bị kẹp để có thể thử nghiệm đồng thời một nhóm mẫu, các kết quả phải được xử lý theo phương pháp phân loại lại dữ liệu (xem Phụ lục B).

5.6.4.1.2   Vẽ đường cong SN, đi qua các điểm của đường chính tâm và giới hạn độ bền mỏi t_δ(N_F,t_m) với tọa độ (t_a,log N) cho phép thu được một đường thẳng.

5.7  Báo cáo

...

...

...

a) viện dẫn tiêu chuẩn này, nghĩa là TCVB 12796-4 (ISO 19095-4);

b) các điều kiện khi xử lý trước;

c) loại môi trường, các điều kiện, và số lần lặp lại (thời gian) của thử nghiệm;

d) hình dạng mẫu thử;

e) kết quả thử nghiệm;

f) ngày thử nghiệm.

Phụ lục A

(quy định)

...

...

...

A.1  Nguyên tắc

Khoảng thời gian thử nghiệm tối đa (số chu kỳ) và sự bố trí lệch pha của biên độ ứng suất được ấn định, cách nhau cấp số cộng với bước d (cách nhau xấp xỉ độ lệch chuẩn s của độ bền trượt của chất kết dính). Điều này cố gắng gộp giới hạn độ bền mỏi t_d(N_F,t_m) bằng một chuỗi phá hủy và không phá hủy.

A.2  Phương pháp

Số mẫu thử nghiệm là lẻ.

Mẫu thử thử j được thử nghiệm tại biên độ ứng suất t_aj xấp xỉ giá trị giả định t_D (N_F). Nếu xảy ra sự phá hủy, mẫu thử tiếp theo phải được thử nghiệm tại t_aj+1 = t_aj - d. Nếu không xảy ra sự phá hủy, mẫu thử tiếp theo phải được thử nghiệm tại t_aj+1 = t_aj + d cho đến khi sử dụng hết tất cả các mẫu thử.

Các ứng suất phải được xếp thứ tự từ thử nghiệm biên độ thấp nhất, biểu thị bằng chỉ số i = 0 tức là . Giới hạn độ bền mỏi được đưa ra bởi Công thức (A.1).

trong đó

 là biên độ của ứng suất nhỏ nhất được sử dụng trong quá trình thử nghiệm;

...

...

...

L là số khả năng ít gặp nhất (phá hủy hoặc không phá hủy) cho toàn bộ chuỗi thử nghiệm

trong đó

n_i là số lần các khả năng ít gặp nhất quan sát được tại mức biên độ chỉ số thứ i;

k là số lượng mức biên độ cần thiết để chuyển từ một sự phá hủy nhất định sang một sự không phá hủy nhất định (0 < i < k);

Giá trị -(1/2) được sử dụng nếu ít gặp sự phá hủy nhất, +(1/2) nếu ít gặp sự không phá hủy nhất.

A.3  Tính toán độ lệch chuẩn của giới hạn độ bền mỏi

Ước lượng độ lệch chuẩn được tính theo công thức:

...

...

...

miễn là

A.4  Ví dụ điển hình của phương pháp bậc thang

Giả sử rằng

Đối với 21 mẫu thử, giới hạn độ bền mỏi tính được là 5,86 MPa và độ lệch chuẩn là 0,52 MPa.

Tính toán tương tự được thực hiện trên 11 mẫu thử đầu tiên sẽ dẫn đến một giới hạn độ bền mỏi là 5,62 MPa, và đối với bảy mẫu đầu tiên là 6,00 MPa.

...

...

...

(quy định)

Phương pháp phân loại lại dữ liệu

B.1  Phương pháp bề mặt

Một phiên bản cụ thể của phương pháp này còn được biết đến là “phương pháp phân loại lại dữ liệu”. Phương pháp này rất hữu ích để đạt được một ước tính khá chính xác về giới hạn độ bền mỏi mà không cần giả định rằng giới hạn độ bền mỏi tuân theo tốc độ thông thường. Sự tương tự giữa công thức tính đưa ra giới hạn độ bền mỏi và công thức trong phương pháp bậc thang sẽ được ghi nhận.

B.2  Nguyên tắc

Nên sử dụng trường hợp cụ thể của phiên bản chung trong đó các biên độ ứng suất thử nghiệm t_al, t_ai, t_ak cách đều nhau một bước d, có cùng số lượng mẫu được thử nghiệm ở mỗi mức biên độ. Giới hạn độ bền mỏi được đưa ra bởi Công thức (B.1):

trong đó

T là tổng số mẫu thử bị hư hại trước khi đạt được số chu kỳ thử nghiệm hư hại N_F;

...

...

...

t_ak là biên độ ứng suất cao nhất được thử nghiệm luôn luôn dẫn đến sự phá hủy.

B.3  Tính toán độ lệch chuẩn của giới hạn độ bền mỏi

Sử dụng ký hiệu trên đây, ước tính độ lệch chuẩn của t_D(N_F) theo công thức:

trong đó

P_i là phần mẫu thử bị hư hại tại biên độ ứng suất t_ai.

B.4  Ví dụ phương pháp bề mặt

Trường hợp cụ thể về các mức cách đều với số lượng bằng nhau.

Các đặc tính kỹ thuật của mẫu thử: mẫu thử làm từ thép được dán bằng keo epoxy một thành phần điển hình.

...

...

...

Các quan sát bị loại trừ: không

Bảng B.1 - Ví dụ về dữ liệu

Chỉ số thử nghiệm

(i)

Biên độ ứng suất

(t_ai)

MPa

Số lượng phá hủy

Pi

...

...

...

3,5

4

1

3

3,3

1

0,25

2

3,1

...

...

...

0,75

1

2,9

0

0

Dữ liệu thử nghiệm:

Chu kỳ thử nghiệm hư hại

N_F = 10^6chu kỳ

...

...

...

d = 0,2MPa

Số lượng

= 4 mỗi mức

t_m = 13 MPa

...

...

...

Tổng số mẫu thử bị hư hại trước khi đạt được số chu kỳ thử nghiệm hư hại N_F: T = 8

Sản xuất mẫu thử bị hư hỏng: T/q = 2

Tính giới hạn độ bền mỏi t_d(N_F,t_m)

tức là:

và