聚乙烯管材哑铃制样探究范文

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《四川建材杂志》2014年第四期

1问题的提出

在产品标准GB/T13663－2000中规定，断裂伸长率的检验引用的是方法标准GB/T8804.2－2003《热塑性塑料管材拉伸性能测定(第二部分):硬聚氯乙烯(PVC－U)、氯化聚氯乙烯(PVC－C)和高抗冲聚氯乙烯(PVC－HI)管材》，该方法标准的适用范围是各种用途的硬聚氯乙烯(PVC－U)、氯化聚氯乙烯(PVC－C)和高抗冲聚氯乙烯(PVC－HI)管材，笔者认为产品标准引用的方法标准的正确性有待商榷，而另外一项方法标准GB/T8804.3－2003《热塑性塑料管材拉伸性能测定(第三部分):聚烯烃管材》的适用范围是各种用途的聚烯烃，笔者认为引用此标准更合适。

影响断裂伸长率检验结果的因素有很多，除了材料本身的质量之外，在检验的环节中，制样方法、状态调节温度、加载的速率都会影响到检验的最终结果。本文将讨论制样方法的不同对检测结果的影响。哑铃试样的制样方法有两种，冲裁制样和机械加工制样，在方法标准GB/T8804.1－2003《热塑性塑料管材拉伸性能测定(第1部分):试验方法总则》中对两种制样方法做了要求，要求冲裁制样的裁刀除应满足试样要求的外形外，还要求裁刀没有刻痕，刀口干净。对机械加工制样的要求是需采用铣削，铣削时应尽量避免试件发热，避免出现如裂痕、刮伤及其他使试样表面品质降低的可见缺陷。GB/T8804.2和GB/T8804.3中规定，试样在壁厚不大于12mm时两种制样方法均可，在壁厚大于12mm时，要求采用机械制样。那么，在检验壁厚不大于12mm的聚乙烯管材时，究竟应该选择冲裁制样还是机械加工制样呢?

2试验及问题的分析

笔者从三个批次公称直径为63mm、公称壁厚为3.6mm的聚乙烯管材中各抽取了一根管材做对比试验，在同一根管材上分别用机械制样和冲裁制样制取试样，其他的状态调节和加荷速率均一致。冲裁刀具和机械制样机分别见图2～3。冲裁刀具为新购置的刀具，外形尺寸和外观质量满足规范要求。机械制样机采用国内塑料管材哑铃制样的通用制样机。在制样过程中，按照标准要求，所制得的试样无肉眼可见缺陷。经万能试验机进行断裂伸长率试验后，其试验结果见表1。根据聚乙烯的产品标准要求，断裂伸长率的要求是不小于350%，从上表可以看出，在三组试验中，采用机械制样的方法中，只有第3组的结果和冲裁制样的结果接近，其余的两组的数据偏差很大。第1组出现2个异常值，第2组的3个值均为异常值，为此，按照标准要求，对出现异常值的试件取双倍的试样补做了试验，试验结果见表2。从表2看出，虽然经过再次的双倍取样补做试验，但是仍然存在异常值的现象。仔细观察和分析断裂处的情形，笔者发现，试件在拉伸过程中，断裂处发生脆性变形从而使试件快速的断裂。机械加工后的试件，表面光滑，无肉眼可见的缺陷，并不代表试件无结构性的缺陷(如:裂纹，杂质，空洞、气泡和表面划痕)，尤其是表面的划痕，在用靠模在铣削刀上铣削时，虽然试件的表面看似很光滑，但是无可避免的会形成一些细小的划痕，从而使试件表面呈现极其细微的凹凸面，在外力拉伸作用下，凹面产生的局部应力集中导致试件过早产生塑性变形并发展为脆性断裂，从而影响了试件断裂伸长率的最终结果。

3总结

1)聚乙烯管材的产品标准中引用的方法标准，笔者建议修订为GB/T8804.3。

2)通过上述的比对试验和后期检验工作中的数据表明，在壁厚不大于12mm的聚乙烯管材中，应优先选用冲裁制样方法。在实验室之间的比对和仲裁试验中，冲裁制样的检验结果具有更好的可比性。

3)壁厚大于12mm的管材，规范要求使用机械制样方法，笔者认为，厚度的增加使试件在铣削时更不利于热量的散失，对试件的表面缺陷影响更大。要是能够对裁刀进行改进，提高裁刀刀口刚度，使之在厚度达到12mm的情况下也可以采用冲裁方法一次性制样，将减少检测结果的误差并减少反复双倍复测的费时费力现象。

4)国家标准的颁布实施面对全国范围，不同地区有不同的具体情况，标准有时候并未把所有情况都考虑在内，在日常工作中，在标准未作出具体规定的地方(如制样方法的选取)，在保证检验数据的真实、科学、有效的情况下，应根据具体情况选择更科学的方式，对此编制该检验工作相关的作业指导书，从而规范和提高我们的工作质量。

作者：郑宇单位：四川省建材工业科学研究院