ASTM D638：塑料拉伸试验操作指南

ASTM D638：塑料拉伸试验操作指南

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ASTM D638是测定塑料拉伸性能的重要标准，主要用于评估非增强和增强塑料的力学特性。该标准适用于厚度不超过14毫米的材料，对于更薄的薄膜（小于1.0毫米）或更厚的材料，应分别采用ASTM D882或通过机加工减薄处理。

标准规定了五种试样类型，其中Type I型是最常用的哑铃形试样，适用于大多数硬质塑料测试。其具体尺寸如下：

• 总长度：165毫米
• 厚度：3.2毫米（1/8英寸）
• 标距：50毫米（2英寸）
• 平行段宽度：6.4毫米

其他试样类型适用于特殊情形：

• Type II：用于无法在窄平行段产生断裂的情况
• Type III：适用于厚度超过7毫米的材料
• Type IV：适合测试软质聚合物
• Type V：当试样数量有限时使用

设备选择

• 试验机：应选择合适的万能试验机，确保能够提供稳定的加载速率。
• 夹具：采用螺纹夹具或其他适合的夹具，确保试样稳固夹持。
• 延伸计：使用接触式或非接触式延伸计，测量应变值。

环境条件

• 温度：标准环境温度为23±2℃
• 湿度：相对湿度控制在50±5%

试样安装

1. 使用游标卡尺测量试样尺寸，记录原始标距。
2. 将试样对准夹具中心，确保平行段位于夹具中间位置。
3. 调整夹具，使试样稳固夹持，避免偏心加载。

参数设置

• 根据材料类型选择合适的加载速度，通常为50毫米/分钟。
• 设置数据采集系统，确保能够记录力值和位移数据。

加载与数据采集

1. 启动试验机，以恒定速率施加拉力。
2. 观察试样变形过程，记录屈服点和最大载荷。
3. 拉伸至试样断裂，停止试验。

关键性能指标

1. 拉伸应力：试样原始截面所受的力
2. 应变：标距长度的相对变化
3. 拉伸模量：应力-应变曲线的斜率
4. 屈服强度：材料开始塑性变形时的应力值
5. 断裂强度：试样断裂前的最大应力
6. 延伸率：衡量材料塑性的指标

结果分析

通过比较不同材料的拉伸性能数据，可以为工程设计和材料选择提供科学依据。此外，该测试还可用于评估材料在老化、高温或介质储存后的性能变化。

1. 佩戴防护眼镜，防止试样断裂时碎片飞溅。
2. 定期检查和校准设备，确保传感器准确可靠。
3. 保持实验室温度和湿度稳定，减少环境因素干扰。
4. 对于高温或低温测试，注意热室操作安全。

通过严格遵循ASTM D638标准进行塑料拉伸试验，可以确保测试结果的准确性和可靠性，为材料科学研究和工业应用提供有力支持。