Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 14759-69 "Клеи. Метод определения прочности при сдвиге" (утв. постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 20 июня 1969 г. N 708)

Adhesives. Method of determination оf shear strenghth

Дата введения 1 января 1970 г.

Настоящий стандарт распространяется на клеи и устанавливает метод определения статической прочности при сдвиге клеевых соединений листовых металлов при нормальной, пониженной и повышенной температурах (от минус 196 до плюс 1200°С).

Сущность метода заключается в определении величины разрушающей силы при растяжении стандартного образца, склеенного внахлестку, усилиями, стремящимися сдвинуть одну половину образца относительно другой.

Применение метода предусматривается в стандартах и технических условиях на продукцию, устанавливающих технические требования на нее.

Настоящий стандарт предусматривает применение международного стандарта ИСО 4587-79 (см. приложение 1) для определения предела прочности клеев при сдвиге.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1. Оборудование для испытаний

1.1. Прочность при сдвиге определяют на испытательной машине по ГОСТ 28840-90, позволяющей проводить испытания на растяжение и измерять величину нагрузки с погрешностью не более от измеряемой величины.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1.2. Для испытания при пониженной и повышенной температурах машина должна быть снабжена специальными зажимными головками. Схема зажимной головки приведена на черт. 1.

1.3. Испытания при пониженной и повышенной температурах проводят на машинах, на которых проводят испытания при нормальной температуре, дополнительно оборудованных съемными охладительными или нагревательными камерами для охлаждения или нагрева испытуемых образцов, или на машинах, специально предназначенных для этих целей.

1.4. Испытание образцов производят в воздушной среде.

Примечание. Допускается охлаждение образцов непосредственно в среде жидкого хладагента (жидкий азот, смесь углекислоты со спиртом и др.), если хладагент не оказывает физико-химического воздействия на испытуемый материал.

1.5. Холодильная (нагревательная) камера должна обеспечивать равномерное охлаждение (нагревание) рабочей части образца до заданной температуры и поддержание этой температуры на протяжении испытания.

Предельные отклонения от заданной температуры испытания по длине рабочей части образца без учета погрешностей измерения температуры, обусловленных термоэлектрическим преобразователем и вторичными приборами, не должны превышать:

по ГОСТ 11150-84 - при температуре испытания от минус 100 до плюс 200°С;

по ГОСТ 9651-84 - при повышенной температуре испытания от плюс 200 до плюс 600°С;

по ГОСТ 9651-84 - при температуре испытания от плюс 600 до плюс 900°С;

по ГОСТ 9651-84 - при температуре испытания от плюс 900 до плюс 1200°С.

1.6. Термоэлектрические преобразователи первичные должны соответствовать требованиям ГОСТ 3044-84.

1.5, 1.6. (Измененная редакция, Изм. N 3).

1.7. Регулирующие и измерительные приборы должны соответствовать требованиям ГОСТ 7164-78, ГОСТ 9245-79, ГОСТ 9736-91 и иметь класс точности не ниже 0,5.

1.8. Штангенциркули должны соответствовать требованиям ГОСТ 166-89, микрометры - ГОСТ 6507-90, линейка металлическая измерительная - ГОСТ 427-75.

1.9. При необходимости могут быть заменены применяемые средства измерения и испытания аналогичными, имеющими метрологические характеристики не ниже указанных.

1.7-1.9 (Введены дополнительно, Изм. N 3).

2. Подготовка образцов к испытанию

2.1. Образец, предназначенный для испытаний, представляет две полосы листового металла, склеенные между собой внахлестку. Форма и размеры образца приведены на черт. 2.

Способ изготовления образцов, подготовка поверхности, технология склеивания указаны в нормативно-технической документации на клей.

Примечания:

1. При проведении испытаний могут применяться образцы формы, приведенной на черт. 2, длиной до 200 мм.

2. Допускается применять образцы с просверленными отверстиями. Отверстия диаметром 6 мм должны располагаться на расстоянии 20 мм от свободного конца образца. Образцы крепятся в захватах машины при помощи шпилек.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.2 Смещение по ширине при склеивании двух половин образца не должно превышать 0,5 мм. Продольная ось склеенного образца не должна иметь искривления в плоскости клеевого шва.

2.3. Клеевые потеки на торцах клеевого шва должны быть зачищены до испытаний.

2.4. Для испытания необходимо брать не менее шести образцов.

2.5. Склеенные образцы выдерживают до испытания не менее 12 ч, если время выдержки не оговорено соответствующей технической документацией, утвержденной в установленном порядке.

Примечание. Образцы, изготовленные на термопластичных и гигроскопичных клеях, рекомендуется хранить согласно техническим условиям на клей, утвержденным в установленном порядке.

2.6. Схема измерения образцов приведена на черт. 6.

Толщину образцов (, ) измеряют с двух сторон нахлестки. В протокол испытаний записывают среднее арифметическое двух измерений толщины h. Если эти измерения отличаются друг от друга на 25% и более, то оба значения толщины должны быть записаны в протоколе.

Ширину образца измеряют в трех местах: с двух сторон около нахлестки и и по середине нахлестки В.

Ширину нахлестки b вычисляют по формуле

.

Длину нахлестки измеряют с двух сторон (, ) и вычисляют среднее арифметическое (l).

Длину, ширину нахлестки и толщину образца измеряют с погрешностью не более  мм.

Примечание. Толщина клеевого шва должна соответствовать требованиям нормативно-технической документации по применению клея.

При необходимости толщину клеевого шва можно определить как разность между средним значением толщины образца по месту соединения внахлестку t и суммой толщин подготовленных для склеивания полос , измеренных в зоне склеивания участков. В этом случае толщины измеряются с погрешностью не более  мм.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

2.7. Для того, чтобы обеспечить установку образцов в зажимы испытательной машины на одинаковом расстоянии от концов образца, на каждом образце рекомендуется наносить поперечные метки на расстоянии 50 мм друг от друга.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.8. Испытания образцов клеевых соединений проводят при температуре и температурах, кратных 20 или 25°С.

2.9. Охлаждение или нагрев образцов до температуры испытания производится в специальных камерах. Допускается применение камер, используемых при испытании металлов и пластмасс.

Для измерения температуры на образец устанавливают первичный термоэлектрический преобразователь, рабочий конец которого должен иметь надежный контакт с поверхностью образца и быть изолированным от радиационного нагрева.

2.10. Продолжительность выдержки образцов при заданной температуре испытания в воздушной среде должна быть 30-45 мин, а в среде жидкого хладагента - 10-15 мин.

2.8-2.10. (Измененная редакция, Изм. N 3).

3. Проведение испытаний

3.1. Подготовленный для испытаний образец устанавливают по меткам в зажимы испытательной машины таким образом, чтобы продольная ось образца совпадала с осью приложения нагрузки и осью зажимных губок.

Если испытания проводят при пониженной (повышенной) температуре, то образец помещают внутрь холодильной (нагревательной) камеры, охлажденной (нагретой) до заданной температуры испытания. Контроль температуры образца проводят перед началом проведения испытаний партии образцов при пониженной (повышенной) температуре. В процессе испытаний температуру периодически (2-3 раза) контролируют для обеспечения достоверности температурного режима в камере.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

3.2. Испытание проводят постепенным наращиванием нагрузки до разрушения образца. Скорость движения зажима машины должна быть 10 мм/мин. Допускается проведение испытаний при скорости движения нагружающего зажима до 20 мм/мин.

Фиксируют наибольшую нагрузку, достигнутую при испытании.

3.3. Обе части испытанного образца подвергают визуальному осмотру для определения характера разрушения:

по плоскости склеивания;

по клею.

Характер разрушения оценивается в процентах от номинальной площади склеивания с точностью не более 5-10%.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4. Подсчет результатов испытаний и оформление документации

4.1. Прочность клеевых соединений при сдвиге может выражаться величиной разрушающей нагрузки при сдвиге (Р) в ньютонах или величиной разрушающего напряжения при сдвиге () в паскалях, вычисляемой по формуле

,

где Р - разрушающая нагрузка, Н;

F - площадь склеивания, , вычисляемая с точностью до 0,000001 по формуле

,

где l - длина нахлестки, м;

b - ширина нахлестки, м.

Величину разрушающего напряжения при сдвиге вычисляют до третьего десятичного знака. Величину разрушающей нагрузки при сдвиге записывают до первого десятичного знака.

По результатам испытаний вычисляют среднее арифметическое значение разрушающей нагрузки () в ньютонах или разрушающего напряжения () в паскалях по формуле

или ,

где n - количество испытанных образцов;

- разрушающая нагрузка, Н;

- разрушающее напряжение, Па.

4.2. Рекомендуется вычислять показатели статической обработки по ГОСТ 14359-69.

4.1, 4.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4.3 При испытании образцов клеевых соединений ведут журнал (протокол) испытаний. В журнале записывают следующие данные:

наименование, марку и прочие сведения об испытуемом клее;

наименование, марку, вид термообработки и прочие сведения о металле;

способ изготовления образцов: обработка поверхности склеиваемого металла, основные параметры технологического режима склеивания;

размеры образцов: толщину металла, длину и ширину нахлестки, толщину клеевого шва;

условия хранения образцов до испытания и время выдержки образцов после склеивания;

режим и условия испытания: наименование и основные параметры испытательной машины, скорость нагружения, температуру испытания и время охлаждения или нагрев, окружающую среду в случае испытаний при низкой температуре;

величину разрушающей нагрузки для каждого образца;

характер разрушения образца;

количество испытанных образцов на каждый вариант испытания и число партий склеек, из которых эти образцы были отобраны;

значения прочности нагретого образца и их среднее арифметическое;

дату испытания и обозначения настоящего стандарта.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.4. Определение прочности клеев при сдвиге может быть проведено методом, предусмотренном в приложении 1.

4.5. При поставке клеев на экспорт определение прочности при сдвиге проводят по методу, предусмотренному в приложении 1.

4.4, 4.5 (Введены дополнительно, Изм. N 3).

______________________________

* Черт. 3, 4, 5. (Исключены, Изм. N 3).