耐沖擊性能的測試方法（落錘法）

本標準適于用落錘沖擊法測定熱塑性塑料管材和管件的耐沖擊性能。

 1 原理和定義

 1.1 原理 在規定的沖擊條件下，選擇落錘質量（也可以選擇一定沖擊高度而變換落錘質量），提升機下降，通過電磁鐵吸附錘體，牽引上升，到達預選高度后，釋放落錘沖擊試樣。在落錘**次回彈時，捕捉裝置將落錘捉住，測出熱塑性塑料管材和管件沖擊破壞所需的能量。

 1.2 試樣經沖擊作用后管壁上出現用肉眼在自然光線下可見的裂紋、龜裂和破碎的現象稱為破壞。

 2 試驗設備

 2.1 落錘式沖擊試驗機

 2.1.1 錘體自由下落沖擊管材和管件試樣，錘體下落能量損失小于5%。 

 2.1.2 落錘質量精度為±0.1%。 

 2.1.3 落錘沖頭頂點位于試樣軸線上方，與軸線偏差小于2mm。 

 2.1.4 沖擊高度（錘頭頂點到試樣上方）：誤差不大于1%。 

 2.1.5 采用的高度增量為25、50、150mm。 

耐沖擊性能的測試方法（落錘法）

 2.2 落錘 

 2.2.1 沖頭：落錘（沖頭+錘體）上的沖頭形狀如下圖所示。用半徑為10mm的沖頭時，指定用落錘A。用半徑為30mm沖頭時，指定用落錘B。用半徑為5mm沖頭時，指定用落錘C。 注：落錘推薦用耐刮痕鋼制造，以減輕沖頭的損傷。嚴重傷痕的沖頭會影響試驗結果。 

 2.2.2 落錘質量為2、3、4、5、6、7、8、10、15kg。 

耐沖擊性能的測試方法（落錘法）

2.3 落管 

 2.3.1 落管右調高度為2000mm（條件允許情況下，落管長度可為4000mm）。組裝時，應保證縱方向垂直。 

 2.3.2 安裝后應保證落錘能自由落下。

 2.3.3 落管選用無剩磁材料。 注：只要能獲得同樣結果，落錘可不用落管或其它方式導向。采用落管的目的在于消除落錘；回彈時對操作者可能帶來的傷害，另外又能導引落錘中心準確地沖擊試樣頂端。 

2.4 試驗夾具，采用V型托板和平行托板兩種夾具。V型托板一般與落錘A和落錘C聯合使用，平行托板常與落錘B或檢驗管件時使用。 

 2.4.1 V型托板。托板至少與試樣一樣長并有120℃夾角。它可以是組合式或整體結構式，托板兩邊要有足夠的深度，使試樣夾持在V型托內，而不要只夾在V型托兩邊的頂端。

 2.4.2 平型托板。托板是由200mm×300mm×25mm的板組成，板內V型槽正好是管材度樣放置位置。槽深3mm，夾角120°，V型槽邊緣為半徑1.5mm的圓形。在沖擊點不直接接觸板的管件部分應由墊片或小鋼板支撐。托板安裝在固定于混凝土板上的底座上，將試樣對準落管底部中央，如固定試樣有困難，可以把一個鐵條或棒放在管材試樣里邊，并用一個小彈簧固定。

耐沖擊性能的測試方法（落錘法）

 3 試樣

 3.1 試樣長度等于試樣公稱外徑，但長度不小于150mm。

 3.2 試樣上不得有裂紋，端口毛邊應除去。

 3.3 管件可用未組裝的可用與一段長為150mm管材連接。

 3.4 每種試樣，分別標上記號，測試時隨機取樣。

 3.5 試樣數 梯度法：在同一試驗條件下，每種試樣至少20個。 通過法：每種試樣至少10個。

 4 預處理

 4.1 試驗前，試樣應在23±2℃和相對濕度為50±5%的條件下預處理至少40h。

 4.2 試樣進行高低溫試驗時，可按有關規定或用戶要求進行預處理。

 5 試驗方法

 5.1 用6個以上的試樣測定試驗的大約起點高度。確定落錘質量，對于同一規格和類型的試樣，無需重復這步過程。 注：一般是在1～2m范圍內測定試驗的大約起點高度，初測時高度增量*好取大一些，如150mm等。

 5.2 梯度法：又稱上下法，用于測定沖擊強度（能量）。要這個方法中，破壞試樣所需的沖擊能量是通過有系統地進行不同高度的落錘試驗而獲得。

 5.2.1 在由5.1確定的近似高度下，按照3.3所述，隨機選取試樣，試驗**個試樣，如果試樣破壞，測試**個試樣時，高度降低一個增量，如果**個試樣沒有破壞，則測試**個試樣時，高度增加一個增量......。用此種方法觀察前一試驗結果，以確定下一個試樣的落錘高度。試驗20個試樣。

 5.3 通過法：在一個固定的高度（由5.1確定的近似高度）下，連續沖擊試樣的方法。

 5.3.1 對于管材或對稱管件，沿圓周方向沖擊，連續沖擊10個試樣。

 5.3.2 對于不對稱管件，平放試樣一邊，沖擊另一邊。6個試樣沖擊一邊，另外6個試樣沖擊另一邊。 

5.4 所有試樣的沖擊點擊都選在垂直直徑的頂部，每個試樣只允許沖擊一次。

 6 判斷

 6.1 在確定管材或管件試樣是否滿足其產品標準中沖擊指標時，推薦試驗用通過法。

 6.1.1 管材或對稱管件，試驗10個試樣，有2個以上試樣破壞，則該產品不合格。10個試樣中有9個試樣沒破壞，可判為合格。  6.1.2 對于不對稱試樣（管件），12個試樣中有11個試樣沒破壞，方為合格。

 6.2 在進行高度低溫試驗時，試樣應在離開預處理環境狀態后15s內測試完畢。 

7 計算 

 7.1 落錘下落的平均高度與標準偏差按式

（1）和式

（2）計算： h=h0+△d（A/N±0.5)

(3)

(4) 式中：h——落錘下落的平均高度，m；

 S——落錘下落平均高度的標準偏差，m； 

△d——落錘下落高度增量，m； 

N——破壞與不破壞兩者之中少的數目；

 h0——試樣破壞（或不破壞）的*低高度，m；

 ix——試樣破壞（或不破壞）數中高度的順序排列，如0，1，2，3，......等與h0、h1、h2、h3......等相對應； nix——在ix處破壞或不破壞的試樣數目。 當N表示破壞數時，式（1）圓括弧中取負號計算平均高度；N表示不破壞數時，取正號計算平均高度。

 7.2 平均沖擊強度與標準偏差按式（5）、式（6）計算： E=h?W............................(5) Q=s?W........................(6) 式中:E——平均沖擊能量，kgf?m； Q——平均沖擊能量的標準偏差，kgf?m； W——落錘質量，kg。

耐沖擊性能的測試方法（落錘法）

 8 試驗報告 

a. 塑料管材或管件的名稱、規格、生產廠家、原料牌號、*小壁厚；

b. 對于管件，如何與管材連接，管材的尺寸，連接部位與沖擊點的關系； 

c. 落錘質量，kg； 

d. 錘頭半徑，mm； 

e. 預處理方法； 

f. 使用的夾具； 

g. 平均沖擊強度與標準偏差，kgf?m； 

h. 沖擊面外觀； 

i. 管件的沖擊點； 

j. 試驗日期。

耐沖擊性能的測試方法（落錘法）