Межгосударственный стандарт ГОСТ 32656-2017 (ISO 527-4:1997, ISO 527-5:2009) "Композиты полимерные. Методы испытаний. Испытания на растяжение" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2017 г. N 1690-ст)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 32656-2017 (ISO 527-4:1997, ISO 527-5:2009)
"Композиты полимерные. Методы испытаний. Испытания на растяжение"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2017 г. N 1690-ст)

Polymeric composites. Test methods. Tensile test methods

МКС 83.120
MOD

Дата введения - 1 июля 2018 г.
Взамен ГОСТ 32656-2014 (ISO 527-4:1997, ISO 527-5:2009)

ГАРАНТ:

Вертикальные линии и курсив в тексте не приводятся

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 Подготовлен Автономной некоммерческой организацией "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов" совместно с Открытым акционерным обществом "НПО Стеклопластик" при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" на основе собственного перевода на русский язык англоязычных версий указанных в пункте 5 стандартов

2 Внесен Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 августа 2017 г. N 102-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2017 г. N 1690-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32656-2017 (ISO 527-4:1997, ISO 527-5:2009) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.

5 Настоящий стандарт включает в себя модифицированные основные нормативные положения следующих международных стандартов:

- ISO 527-4:1997 "Пластмассы. Определение механических свойств при растяжении. Часть 4. Условия испытаний для изотропных и ортотропных пластических композиционных материалов, армированных волокнами" ("Plastics - Determination of tensile properties - Part 4: Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-reinforced plastic composites", MOD);

- ISO 527-5:2009 "Пластмассы. Определение механических свойств при растяжении. Часть 5. Условия испытаний пластических композиционных материалов, армированных однонаправленными волокнами" ("Plastics - Determination of tensile properties - Part 5: Test conditions for unidirectional fibrereinforced plastic composites", MOD).

Измененные положения примененных международных стандартов выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста. Оригинальный текст этих структурных элементов примененных международных стандартов и объяснения причин внесения технических отклонений приведены в дополнительных приложениях ДА и ДБ.

В настоящий стандарт не включены раздел 11, подраздел 6.5 ISO 527-4, раздел 11 ISO 527-5, так как они имеют поясняющий и справочный характер. Также в настоящий стандарт не включены раздел 4 ISO 527-4, раздел 4 ISO 527-5, так как данные положения изложены в ГОСТ 11262.1, совместно с которым применяется настоящий стандарт. Указанные нормативные положения, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительных приложениях ДВ и ДГ.

Дополнительные ссылки, включенные в текст стандарта для учета особенностей межгосударственной стандартизации, выделены курсивом. Внесение указанных дополнительных ссылок направлено на учет соответствия требованиям ГОСТ 1.5.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименований указанных международных стандартов для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (пункт 3.6).

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанных международных стандартов приведено в дополнительном положении ДД.

В настоящем стандарте ссылки на международные стандарты заменены соответствующими межгосударственными стандартами, которые выделены в тексте курсивом. Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененных международных стандартах, приведены в дополнительном приложении ДЕ

6 Взамен ГОСТ 32656-2014 (ISO 527-4:1997, ISO 527-5:2009)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на изотропные, ортотропные, а также на однонаправленно армированные полимерные композиты и устанавливает требования к методам определения их механических свойств при растяжении: предела прочности, модуля упругости, коэффициента Пуассона.

Настоящий стандарт применяется совместно с ГОСТ 11262.1.

Под изотропными полимерными композитами в настоящем стандарте понимают реактопласты и термопласты, армированные хаотически расположенными рублеными волокнами, в том числе в виде матов из рубленых нитей и ровингов.

Под ортотропными полимерными композитами в настоящем стандарте понимают реактопласты и термопласты, армированные волокнами, тканями различных структур, а также их комбинациями при условии, что в процессе изготовления композитного материала была обеспечена ортогональная ориентация.

Под однонаправленно армированными полимерными композитами в настоящем стандарте понимают реактопласты и термопласты, армированные однонаправленными комплексными нитями, ровингами, лентами, тканями, волокна которых ориентированы только в одном направлении.

Примечание - Рассматриваемые армирующие материалы изготавливают из стекловолокна, углеродного, арамидного волокон и других аналогичных волокон.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 6507 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 26277 Пластмассы. Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки

ГОСТ 32794 Композиты полимерные. Термины и определения

ГОСТ 33345-2015 (ISO 1268-1:2001) Композиты полимерные. Производство пластин для изготовления образцов для испытаний. Общие технические требования

ГОСТ 33346-2015 (ISO 1268-2:2001) Композиты полимерные. Производство пластин контактным формованием и напылением для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33347-2015 (ISO 1268-3:2000) Композиты полимерные. Производство пластин прессованием для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33348-2015 (ISO 1268-4:2005) Композиты полимерные. Производство пластин из препрегов для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33349-2015 (ISO 1268-5:2001) Композиты полимерные. Производство пластин намоткой для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33350-2015 (ISO 1268-7:2001) Композиты полимерные. Производство пластин литьевым прессованием для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33351-2015 (ISO 1268-10:2005) Композиты полимерные. Изготовление образцов для испытаний литьем под давлением длинноволокнистых пресс-материалов

ГОСТ 33367-2015 (ISO 1268-8:2004) Композиты полимерные. Производство пластин прямым прессованием препрегов и премиксов для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33371-2015 (ISO 1268-6:2002) Композиты полимерные. Производство пластин пултрузией для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33372-2015 (ISO 1268-9:2003) Композиты полимерные. Производство пластин прямым прессованием армированных термопластичных листов для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 11262.1-2017 (ISO 527-1:2012) Пластмассы. Определение механических свойств при растяжении. Общие принципы

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Сущность метода

Сущность метода - по ГОСТ 11262.1.

4 Оборудование

Оборудование - по ГОСТ 11262.1, а также микрометры по ГОСТ 6507 с погрешностью измерения не более 0,01 мм.

Для измерения на неровных поверхностях микрометр должен быть оснащен сферическим наконечником соответствующего диаметра, на гладких плоских поверхностях - плоским измерительным наконечником.

Создаваемое захватами давление должно предотвращать скольжение образца для испытаний в захватах при приложении нагрузки. Рекомендуется использовать гидравлические захваты.

Центрирование образца приведено в приложении В.

5 Подготовка к проведению испытаний

5.1 Образцы для испытаний

5.1.1 Форма и размеры образцов для испытаний изотропных и ортотропных полимерных композитов

Для испытания изотропных и ортотропных полимерных композитов используют три типа образцов: 1В, 2 и 3.

Образец для испытаний типа 1В, представленный на рисунке 1, применяют для испытаний термопластов, армированных волокном. Допускается использовать образцы типа 1В для испытаний реактопластов, армированных волокном, если разрушение происходит в пределах измерительной базы. Не допускается применять образцы для испытаний типа 1В для испытаний полимерных композитов, где в качестве армирующего наполнителя использованы маты из непрерывных комплексных нитей.

L - исходное расстояние между захватами; L₀ - измерительная база; L₃ - общая длина; L₁ - длина узкой параллельной части; R - радиус; b₂ - ширина на концах; b₁ - ширина узкой части; h - толщина

Рисунок 1 - Образец для испытаний типа 1В

Размеры образцов для испытаний типа 1В должны соответствовать требованиям таблицы 1.

Таблица 1 - Требования к размерам образцов для испытаний типа 1В

Обозначение параметра	Значение параметра, мм
L3	150*
L1	60 0,5
R	60
b2	20 0,2
b1	10 0,2
h	2-10
L0	50 0,5
L	115 1
* Для некоторых материалов длина выступов может быть увеличена (например, L3 = 200 мм) для предотвращения разрушения или скольжения образца в зажимах.

Образцы для испытаний типов 2 и 3 предназначены для испытаний термопластов и реактопластов.

Образцы для испытаний типа 2 (см. рисунок 2) представляют собой прямоугольные образцы без накладок; образцы для испытаний типа 3 (см. рисунок 3) представляют собой прямоугольные образцы с наклеиваемыми накладками. Образцы для испытаний без наклеиваемых накладок относятся к типу 2. Размеры образцов для испытаний типов 2 и 3 должны соответствовать требованиям, указанным в таблицах 2 и 3.

L - исходное расстояние между захватами; L₀ - измерительная база; L₃ - общая длина; h - толщина; b₁ - ширина; D - диаметр центрирующих отверстий для штифтов

Рисунок 2 - Образец для испытаний типа 2

Таблица 2 - Требования к размерам образцов для испытаний типа 2

Обозначение параметра	Значение параметра, мм
L3	250
b1	(25 0,5) или (50 0,5)
h	2-10
L0	50 1
L	150 1
D	3 0,25

L - исходное расстояние между захватами; L₀ - измерительная база; L₂ - расстояние между накладками; L₃ - общая длина; L_T - длина накладок; b₁ - ширина; h - толщина; h_T - толщина накладки; D - диаметр центрирующих отверстий для штифтов

Рисунок 3 - Образец для испытаний типа 3

Таблица 3 - Требования к размерам образцов для испытаний типа 3

Обозначение параметра	Значение параметра, мм
L3	250
L2	150 1
b1	(25 0,5) или (50 0,5)
h	2-10
L0	50 1
L	136 (номинальное)
LT	50
hT	1-3
D	3 0,25

Рекомендуемая ширина образцов для испытаний типов 2 и 3 составляет 25 мм, однако допускается использовать образцы шириной не менее 50 мм при малой величине предела прочности при растяжении из-за используемого армирования особого типа.

Если при испытании образцов типа 2 происходит разрушение или проскальзывание образца в захватах, используют образец типа 3.

Для материалов, изготовленных методом прямого прессования, толщина концевых частей образцов любого типа не должна отклоняться от ее среднего значения более чем на 2 %.

5.1.2 Форма и размеры образцов для испытаний однонаправленно армированных полимерных композитов

Для испытания однонаправленно армированных полимерных композитов в зависимости от направления армирования используют два типа образцов: А и В (см. рисунок 4).

Рисунок 4 - Образцы для испытаний типов А и В

Образцы для испытаний типа А применяют для испытания полимерных композитов, армированных в продольном направлении. Размеры образцов для испытаний типа А должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 4.

Боковые стороны каждого отдельного образца для испытаний должны быть параллельными в пределах 0,2 мм.

Таблица 4 - Требования к размерам образцов типа А

Обозначение параметра	Значение параметра, мм
L3	250
L2	150 1
b1	15,0 0,5
h	1,0 0,2
L0	50 1
L	136
LT	50
hT	0,5-2,0

Образец для испытаний типа В используют для испытания полимерных композитов, армированных в поперечном направлении. Размеры образцов для испытаний типа В должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 5.

Боковые стороны каждого отдельного образца для испытаний должны быть параллельными в пределах 0,2 мм.

Таблица 5 - Требования к размерам образцов для испытаний типа В

Обозначение параметра	Значение параметра, мм
L3	250
L2	150 1
b1	25,0 0,5
h	2,0 0,2
L0	50 1
L	136
LT	50
hT	0,5-2,0
Примечание - Общая длина образцов для испытаний из намоточных панелей, равная 200 мм, является приемлемой, при этом длина накладок составляет 25 мм.

5.1.3 Подготовка образцов

5.1.3.1 В соответствии с ГОСТ 33345 - ГОСТ 33351, ГОСТ 33367, ГОСТ 33371, ГОСТ 33372 подготавливают панель, из которой вырезают образцы для испытаний согласно приложению А.

Допускается вырезать образцы из плоских частей готовых изделий при контроле качества в процессе изготовления или при поставке.

Механическую обработку проводят по ГОСТ 26277.

5.1.3.2 При испытании образцов типов 3, А и В используют накладки из ортогонально армированного стеклокомпозита. Направление укладки армирующего наполнителя на прилегающей к образцу поверхности накладок должно быть под углом  45° к оси образца. Толщина накладок для образцов типа 3 должна соответствовать требованиям таблицы 3, для образцов типов А и В - таблицам 4 и 5 соответственно. Накладки должны иметь прямоугольную форму.

Накладки приклеивают к образцам в соответствии с приложением А.

Примечание - Такой способ может быть использован для отдельных образцов или их групп.

5.1.3.3 При использовании экстензометра на образец для испытаний наносят контрольные метки в соответствии с ГОСТ 11262.1.

5.1.4 Требования к внешнему виду образцов для испытаний

Требования к внешнему виду образцов для испытаний - по ГОСТ 11262.1.

5.1.5 Количество образцов для испытаний

Количество образцов для испытаний - по ГОСТ 11262.1.

5.2 Кондиционирование

Кондиционирование образцов для испытаний проводят в соответствии с ГОСТ 11262.1.

6 Проведение испытаний

6.1 Условия проведения испытаний

Условия проведения испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ 11262.1.

6.2 Определение линейных размеров образцов

Измеряют ширину и толщину образцов для испытаний в соответствии с ГОСТ 11262.1 с точностью до 0,01 мм.

6.3 Установка образцов в зажимах

Образцы для испытаний устанавливают в захватах в соответствии с ГОСТ 11262.1.

6.4 Предварительные напряжения

Задают предварительное напряжение по ГОСТ 11262.1.

6.5 Установка экстензометров/тензометров

Устанавливают экстензометры/тензометры в соответствии с ГОСТ 11262.1. Измерительную базу определяют с точностью до 1 %.

6.6 Скорость испытания

6.6.1 Для образцов типа 1В скорость проведения испытаний должна быть следующей:

- 10 мм/мин при проведении периодических испытаний;

- 2 мм/мин при проведении квалификационных испытаний, измерении максимального удлинения и определении модуля упругости при растяжении.

6.6.2 Для образцов типов 2 и 3 скорость проведения испытаний должна быть следующей:

- 5 мм/мин при проведении периодических испытаний;

- 2 мм/мин при проведении квалификационных испытаний, измерении максимального удлинения и определении модуля упругости при растяжении.

6.6.3 Скорость проведения испытаний для образцов типа А должна составлять 2 мм/мин, а типа В - 1 мм/мин.

6.7 Запись данных

Во время проведения испытания записывают данные в соответствии с ГОСТ 11262.1.

7 Обработка результатов

7.1 Обработка результатов - в соответствии с ГОСТ 11262.1.

7.2 Предел прочности - по ГОСТ 11262.1 (подраздел 10.1).

Модуль упругости - по ГОСТ 11262.1 (подраздел 10.3).

Коэффициент Пуассона - по ГОСТ 11262.1 (подраздел 10.4).

Результаты округляют до трех значащих цифр.

Примечания

1 Направление "1" определяют, исходя из характерных свойств структуры материала или технологического процесса, а направление "2" - перпендикулярно к направлению "1".

2 Для однонаправленно армированных полимерных композитов направление ориентации волокон определяют как направление "1", а перпендикулярное направление ориентации волокон - как направление "2".

3 Для изотропных и ортотропных полимерных композитов величину для образцов в направлении "1" обозначают как , а в направлении "2" - как . Для однонаправленно армированных полимерных композитов величину для образцов типа А обозначают как , а типа В - как .

4 Для изотропных и ортотропных полимерных композитов величину для образцов в направлении "1" обозначают как , а в направлении "2" - как . Для однонаправленно армированных полимерных композитов величину для образцов типа А обозначают как , а типа В - как .

5 Для изотропных и ортотропных полимерных композитов величину для образцов в направлении "1" обозначают как а для образцов в направлении "2" - как . Для однонаправленно армированных полимерных композитов величину для образцов типа А обозначают как , а типа В - как .

6 Для изотропных и ортотропных полимерных композитов величину Е для образцов в направлении "1" обозначают как E₁ в направлении "2" - как Е₂. Для однонаправленно армированных полимерных композитов величину E для образцов типа А обозначают как E₁, а типа В - как E₂.

Используемые значения относительной деформации при растяжении соответствуют  = 0,0005 и  = 0,0025 (см. рисунок 5), если только не применяют альтернативные значения, установленные в нормативном документе или технической документации.

7 Для изотропных и ортотропных полимерных композитных материалов величину для образцов в направлении "1" обозначают как , a - как , при этом используют оси координат, показанные на рисунке 6. Величину для образцов в направлении "2" обозначают как , а - как . Для однонаправленно армированных полимерных композитов величину для образцов типа А обозначают как , а - как , при этом используются координаты, показанные на рисунке 6. Величину для образцов типа В обозначают как , a - как .

Рисунок 5 - Диаграмма "напряжение - деформация"

Рисунок 6 - Оси координат полимерного композита, армированного волокнами

8 Протокол испытаний

Результаты проведения испытаний оформляют в виде протокола, содержащего:

- ссылку на настоящий стандарт, тип образца и скорость испытаний в соответствии с рисунком 7;

Рисунок 7

- данные в соответствии с ГОСТ 11262.1.