Настоящий стандарт распространяется на полимерные композиты, а также пластмассы и устанавливает методы определения ползучести при растяжении, сжатии, изгибе и длительную прочность при ползучести.

Примечание - См. ДА.1 (приложение ДА).

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 32794.

Примечание - См. ДА.2 (приложение ДА).

5.1 Машина испытательная, обеспечивающая испытание на ползучесть при растяжении или сжатии образцов и поддержание нагрузки с погрешностью ±1%.

5.2 При испытании на растяжение испытательная машина должна быть оснащена захватами, обеспечивающими надежное крепление образцов без проскальзывания при приложении нагрузки и совпадение продольной оси образца с направлением растяжения, а также не вызывать разрушение образца.

5.3 При испытании на сжатие испытательная машина должна быть оснащена двумя плоскопараллельными площадками (плитами) толщиной не менее 20 мм. Одна из площадок испытательной машины должна иметь шаровую самоустанавливающуюся опору.

5.4 Приспособление, обеспечивающее приложение нагрузки по торцевым и боковым поверхностям образца по ГОСТ 33519 при испытании на сжатие полимерных композитов или по ГОСТ 4651 при испытании на сжатие пластмасс.

5.5 Стенд испытательный, обеспечивающий испытание на ползучесть при трехточечном изгибе, должен быть оснащен опорами, радиус закругления краев которых должен составлять (3,2±1,0) мм.

Расстояние между опорами должно составлять (16·h±2) мм, где h - толщина образца.

Пример испытательного стенда приведен в приложении А.

5.6 Для измерения удлинения используют экстензометры по ГОСТ 32656 или по ГОСТ Р 56785, для измерения деформации при сжатии - датчики деформации по ГОСТ 33519, для измерения прогиба - датчики перемещения по ГОСТ Р 56810.

5.7 Средство измерения времени с погрешностью ±1% предельного значения измеряемой величины.

5.8 Микрометры по ГОСТ 6507, обеспечивающие измерение внутреннего и внешнего диаметра образца, а также длины образца с точностью (0,025±0,010) мм.

5.9 Термокамера для проведения кондиционирования и испытаний при заданных условиях среды (отличных от лабораторных), обеспечивающая поддержание температуры с точностью ±2°С и относительной влажности с точностью ±1%.

5.10 Для предотвращения передачи вибраций на образцы все применяемое оборудование должно быть виброизолировано, а также необходимо принять меры по предотвращению передачи ударных нагрузок, возникающих в момент разрушения образца, другим частям испытательной машины.

Примечание - См. ДА.3 (приложение ДА).

6.1 При определении ползучести на разных уровнях напряжения используют не менее двух образцов, если уровней напряжения не менее четырех, и не менее трех образцов, если уровней напряжения не более четырех.

При определении длительной прочности при ползучести используют не менее двух образцов на разных уровнях напряжения.

6.2 При испытании полимерных композитов на ползучесть при растяжении используют образцы тип 1В по ГОСТ 32656, при испытании полимерных композитов, армированных высокомодульными волокнами (модуль упругости при растяжении которых более 20 ГПа), используют образцы по ГОСТ Р 56785. При испытании пластмасс на ползучесть при растяжении используют образцы типа 2 по ГОСТ 11262.

При испытании полимерных композитов на ползучесть при сжатии используют образцы по ГОСТ 33519. При испытании пластмасс на ползучесть при сжатии используют образцы типа А по ГОСТ 4651.

При испытании на ползучесть при изгибе используют образцы по ГОСТ Р 56810. Рекомендуемые размеры образцов: толщина - (3,2±0,5) мм; ширина - (12±1) мм; длина - (63,2±1,0) мм.

6.3 Требования к изготовлению образцов и внешний вид образцов должны соответствовать:

- ГОСТ 32656, ГОСТ Р 56785 или ГОСТ 11262 - при испытании на ползучесть при растяжении;

- ГОСТ 33519 или ГОСТ 4651 - при испытании на ползучесть при сжатии;

- ГОСТ Р 56810 - при испытании на ползучести при изгибе.

6.4 Перед испытанием определяют толщину и ширину образцов.

Измеряют толщину и ширину образцов не менее чем в пяти местах его рабочей части.

За толщину и ширину образца принимают среднеарифметическое значение, вычисленное по результатам не менее пяти измерений.

6.5 Кондиционирование образцов проводят при температуре (23±2)°С и относительной влажности (50±10)%.

6.6 Выбор условий при испытании на длительную прочность при ползучести:

6.6.1 Если иное не установлено в нормативном документе или технической документации, поддерживая заданное значение температуры и влажности, на семи разных уровнях напряжения прикладывают к образцам нагрузку таким образом, чтобы они разрушились за 1; 10; 30; 100; 300; 1000; 3000 ч.

6.6.2 Вплоть до 1000 ч уровни напряжения выбирают с равным шагом:

- при уровнях напряжения более 7 МПа, задают шаг 3,5 МПа;

- при уровнях напряжения менее 7 МПа, задают шаг 0,7 МПа.

6.6.3 По результатам испытаний строят кривую "напряжение-время", которая указывает на несущую способность материала в зависимости от температуры.

6.6.4 При хрупком разрушении записывают и заносят в протокол время, за которое разрушился образец; при пластическом разрыве записывают и заносят в протокол момент возникновения шейки как время, за которое разрушился образец.

6.7 Ползучесть

6.7.1 Для определения ползучести выбирают уровни напряжения следующим образом:

6.7.1.1 Для материалов с линейными вязкоупругими свойствами выбирают не менее трех уровней напряжения при испытании при заданной температуре и относительной влажности.

6.7.1.2 При значительном влиянии напряжения на материал выбирают не менее пяти уровней напряжения при испытании при заданной температуре и относительной влажности.

6.7.1.3 При испытании на ползучесть выбирают уровни напряжения таким образом, чтобы образцы не разрушались ранее 1000 ч.

Примечание - См. ДА.4 (приложение ДА).

7.1 Испытания проводят при температуре и относительной влажности, установленных в нормативном документе или технической документации.

7.2 Устанавливают образец в испытательную машину (см. 5.1) или испытательный стенд (см. 5.5). При необходимости устанавливают рядом контрольный образец.

При испытании на сжатие предварительно образец устанавливают в приспособление, обеспечивающее приложение нагрузки по торцевым и боковым поверхностям образца (см. 5.4).

7.3 Устанавливают экстензометр (датчик деформации или датчик перемещения) (см. 5.6).

7.4 Приложение нагрузки к образцу осуществляют плавно, без толчков. Скорость нагружения, определяемая в момент приложения полной нагрузки к образцу, в серии испытаний одного материала должна быть одинаковой. Время приложения полной нагрузки к образцу не должно превышать 5 с.

7.5 Измеряют удлинение (деформацию при сжатии или прогиб) через 1; 6; 12; 30 мин, 1; 2; 5; 20; 50; 100; 200; 500; 700; 1000 ч.

Если испытания длятся дольше 1000 ч, дальнейшие измерения проводят ежемесячно.

При нарушении последовательности на кривой "напряжение-время" измеряют удлинение (деформацию при сжатии или прогиб) с меньшими интервалами.

7.6 Измеряют температуру, относительную влажность и другие параметры окружающей среды с той же частотой, с которой измеряют удлинение (деформацию при сжатии или прогиб).

7.7 После окончания испытания без разрушения быстро и плавно снимают нагрузку.

При необходимости, образец разгружают и измеряют восстановление его длины аналогично измерению удлинения (деформации при сжатии или прогиб).

Примечание - См. ДА.5 (приложение ДА).

8.1 Напряжение при растяжении (сжатии) , МПа, вычисляют по формуле

8.2 Напряжение при изгибе S, МПа, вычисляют по формуле

8.3 Относительное удлинение при растяжении (относительную деформацию при сжатии) во времени t (см. 7.5) , %, вычисляют по формуле

Относительную деформацию крайних волокон при изгибе во времени t (см. 7.5) r, %, вычисляют по формуле

8.4 В том случае, когда образец демонстрирует значительное изменение размеров в случае влияния окружающей среды испытания, может быть введена поправка в каждое измеренное значение деформации путем алгебраического сложения ее значения со средним значением деформации, измеренным на трех ненагруженных контрольных образцах в тот же момент времени и при той же температуре.

Деформацию контрольного образца вследствие влияния окружающей среды записывают со знаком "+" при сжатии контрольных образцов, используемых для измерения растяжения, и со знаком "-" при расширении.

Деформацию контрольного образца вследствие влияния окружающей среды записывают со знаком "-" при сжатии контрольных образцов, используемых для сжатия, и со знаком "+" при расширении.

Деформацию контрольного образца вследствие влияния окружающей среды записывают со знаком "+" при прогибе вверх контрольных образцов, используемых для испытания на изгиб, и со знаком "-" при прогибе вниз.

Рассчитывают относительную деформацию по формулам (3), (4), используя значение деформации с введенной поправкой.

8.5 Модуль ползучести при растяжении (сжатии или изгибе) Е во времени t (см. 7.5) вычисляют по формуле

Строят кривую зависимости модуля ползучести от времени, пример которой приведен на рисунке 1.

8.6 Строят изохронные кривые "напряжение-деформация": из серии кривых ползучести, полученных при приложении нескольких уровней напряжений при постоянной температуре и влажности.

Методом интерполяции определяют напряжение в зависимости от относительного удлинения (относительную деформацию при сжатии/относительную деформацию крайних волокон при изгибе), равного 1% при 1000 ч.

Пример кривых "напряжение-деформация" приведен на рисунке 2.