加載載荷對橡膠邵爾A型硬度測試的影響

張曉峰 李詠

摘要：在8種不同加載載荷下對6塊橡膠硬度塊進行橡膠邵爾A硬度示值比較試驗。試驗發現，低硬度值的橡膠材料對加載載荷的變化更加敏感，加載載荷的控制對橡膠材料的硬度值示值有重要影響，需嚴格控制。

關鍵詞：加載載荷；邵爾A型硬度；測試；影響

Keywords：load；Shore A hardness；test；effect

0 引言

1 試驗與驗證

1.1 主要原料、設備及試驗參數

標準硬度塊1組（6塊），硬度值和均勻度分別為：43.2/0.5 Shore A、53.0/0.5 Shore A、62.4/0.3 Shore A、76.9/0.2 Shore A、82.7/0.5 Shore A和 94.4/0.4 Shore A。試驗設備為TH200橡膠邵爾A型硬度計、PL403-IC電子天平。試驗溫度為23±2℃，濕度為50±5%，試驗力保持時間為3s。

1.2 試驗原理

邵氏硬度的測量原理是在特定的條件下把特定形狀的壓針壓入橡膠試樣而形成壓入深度，將壓入深度轉換即可得到橡膠邵爾硬度值。試驗時，使用直徑為18mm±0.5mm并帶3mm±0.1mm中孔的壓足壓于待測橡膠試樣表面，位于其孔中的直徑為1.25mm±0.15mm、材質為硬質鋼棒的壓針在給定彈簧試驗力的作用下壓入橡膠試樣，根據壓入深度即可得出硬度值。圓形截面的壓足在不同加載載荷下壓入橡膠試樣表面，壓足下的橡膠材料會發生不同程度的變形，對壓針產生不同程度的反作用力，最終得到不同的硬度值。

1.3 試驗驗證

2 結果與討論

2.1 加載試驗結果

通過加載載荷試驗方案進行邵爾A型硬度測試，每種加載載荷下對測試硬度塊均勻分布的五點進行邵爾A硬度測試，取五點測試的中值作為硬度值示值，記錄邵爾硬度計硬度值讀數見表1。在超過1100g加載載荷，實際加載載荷為符合GB/T531.1-2008相關規定的上限1.1kg時，硬度值試塊的硬度示值與原始載荷時示值相比出現不同程度的示值偏差，其中試塊硬度值越低，偏差越大。并且，各標準硬度塊示值均隨著加載載荷的增加而增大，如圖1所示。

2.2 討論

從上述試驗結果可以看出，隨著加載載荷的增加，標準硬度塊的示值也隨之增加。當加載載荷為1050g時，標準邵爾硬度值分別為43.6/0.5 Shore A和52.7/0.5 Shore A的兩個硬度塊，示值分別為43.8ShoreA和53.3ShoreA，與在標準加載載荷下測出的邵爾A硬度值的偏差分別為0.2和0.5，在硬度塊均勻度范圍內。當加載載荷增加到1100g時，上述兩塊硬度塊的硬度示值分別為44.2 Shore A和53.7 Shore A，與標準加載載荷下測出的邵爾A硬度值的偏差分別為0.6和1.0，超出其均勻度范圍。對于較高硬度值的另外4塊硬度塊，當加載載荷增加到1100g時，標準邵爾硬度值62.0/0.3 Shore A、75.4/0.4 Shore A、81.7/0.5 Shore A和92.4/0.4 Shore A對應的示值分別為62.0 Shore A、75.2 Shore A、81.4 Shore A和92.4 Shore A，與在1000g加載載荷下測出的邵爾A硬度值的偏差分別為0.2、0.0、0.2和0.4，在對應的均勻度范圍內。

3 結論

通過對6種不同硬度值標準硬度塊進行8種不同加載載荷的邵爾硬度值示值對比分析，得出以下結論：

2）橡膠材料的邵爾A硬度測試中必須嚴格控制加載載荷這一試驗條件。對于某些便攜手持式邵爾硬度計，由于測試時難以加載標準載荷，其讀出的邵爾A硬度值僅能參考使用，不能作為試樣的真實硬度值。

參考文獻

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