GB/T 18743.1-2022 热塑性塑料管材 简支梁冲击强度的测定 第1部分：通用试验方法

　　ICS 83 . 140 . 30 CCS G 33

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 18743 . 1—2022部分代替 GB/T 18743—2002

　　热塑性塑料管材 简支梁冲击强度的测定

　　第 1 部分：通用试验方法

　　Thermoplasticspipes—Determinationofpendulum impact strengthbytheCharpymethod—part1：Generaltestmethod

　　2022-04-15 发布 2022-1 1-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　本文件是 GB/T 18743《热塑性塑料管材 简支梁冲击强度的测定》的第 1 部分。 GB/T 18743 已经发布了以下部分：

　　— 第 1 部分：通用试验方法;

　　— 第 2 部分：不同材料管材的试验条件。

　　本文件和 GB/T 18743 的第 2 部分共同代替 GB/T 18743—2002《流体输送用热塑性塑料管材简支梁冲击试验方法》，与 GB/T 18743—2002 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　a) 更改了标准适用范围的描述，删除了本文件适用于均聚和共聚聚丙烯管材、未增塑聚氯乙烯管材、经改性后高抗冲击的聚氯乙烯管材、氯化聚氯乙烯管材、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸管材(见第 1 章，2002 年版第 1 章);

　　b ) 增加了术语和定义(见第 3 章);

　　c) 更改了原理(见第 4 章，2002 年版第 3 章);

　　d) 增加了环向取样的试样类型 4 和试样类型 5(见表 1 , 2002 年版表 1) ;

　　e) 增加了方法 A 、方法 B 和方法 C(见 6 . 2、6 . 3 和 6 . 4) ;

　　f) 增加了缺口试样的制样要求和试验方法(见 6 . 2、6 . 3) ;

　　g) 更改了方法 A 中试样类型 1 对应的管材壁厚范围(见 6 . 2 . 1 , 2002 年版 5 . 2 . 1) ;

　　h) 删除了均聚和共聚聚丙烯管材壁厚大于 10 . 5 mm 时试样的加工要求(见 6 . 2 . 2 , 2002 年版5 . 1) ;

　　i ) 更改了状态调节时间(见表 4 , 2002 年版表 2) 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国轻工业联合会提出。

　　本文件由全国塑料制品标准化技术委员会(SAC/TC 48)归口 。

　　本文件起草单位：北京建筑材料检验研究院有限公司、上海白蝶管业科技股份有限公司、承德市金建检测仪器有限公司、永高股份有限公司、中蓝晨光成都检测技术有限公司、沙伯基础(中国)研发有限公司、爱康企业集团(上海)有限公司、茂名联塑建材有限公司、中国石油化工股份有限公司北京化工研究院、亚大塑料制品有限公司、中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、宝路七星管业有限公司、北京工商大学。

　　本文件主要起草人：李延军、张雪华、任雨峰、黄剑、张彦君、崔胜明、邱强、宋科明、李玉娥、李瑜、张怀志、徐红越、项爱民、徐海云、谢建玲、杨飞华。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

　　— 2002 年首次发布为 GB/T 18743—2002 ;

　　— 本次为第一次修订。

　　Ⅰ

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　引 言

　　GB/T 18743《热塑性塑料管材 简支梁冲击强度的测定》结合我国塑料管道产品生产应用实际起草，包括通用试验方法和不同材料管材的试验条件两个部分。

　　— 第 1 部分：通用试验方法。 主要内容包括原理、设备、试样、状态调节和预处理、试验步骤、结果的计算和表示以及试验报告等，规定了热塑性塑料管材简支梁冲击强度测定的通用试验方法。

　　— 第 2 部分：不同材料管材的试验条件。 主要内容包括试验条件，规定了不同材料热塑性塑料管材简支梁冲击强度测定的试验条件。

　　Ⅱ

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　热塑性塑料管材 简支梁冲击强度的测定

　　第 1 部分：通用试验方法

　　1 范围

　　本文件规定了测定热塑性塑料管材简支梁冲击强度的通用试验方法。

　　— 方法 A：采用无缺口试样，以破坏试样数对试样总数的百分比表示结果。

　　— 方法 B：采用单缺口试样，以冲击强度表示结果。

　　— 方法 C：采用双缺口试样，以冲击强度表示结果。

　　本文件适用于热塑性塑料管材简支梁冲击强度的测定。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 1043 . 1—2008 塑料 简支梁冲击性能的测定 第 1 部分：非仪器化冲击实验

　　GB/T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境

　　GB/T 18743 . 2—2022 热塑性塑料管材 简支梁冲击强度的测定 第 2 部分：不同材料管材的试验条件

　　GB/T 19278—2018 热塑性塑料管材、管件与阀门通用术语及其定义

　　GB/T 21189 塑料简支梁、悬臂梁和拉伸冲击试验用摆锤冲击试验机的检验

　　GB/T 39812 塑料 试样的机加工制备

　　3 术语和定义

　　GB/T 19278—2018 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　简支梁缺口冲击强度 charpynotchedimpactstrength

　　αcN

　　缺口试样破坏时单位面积吸收的冲击能量。

　　4 原理

　　摆锤升至固定高度，以恒定的速度单次冲击支撑成水平梁的试样，冲击线位于两支座间的中点。 对于单缺口试样，冲击位置正对缺口处的背面。 对于双缺口试样，冲击位置正对缺口处。

　　1

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　5 设备

　　5 . 1 冲击试验机

　　5 . 1 . 1 试验机的原理、特性和检定方法应符合 GB/T 21189 中简支梁冲击试验机的要求。

　　5 . 1 . 2 对于方法 A,冲击能量应符合 GB/T 18743 . 2—2022 的规定;对于方法 B 和方法 C,冲击后试样吸收的能量应在摆锤标称能量的 10%~80% 范围内，如果多个摆锤提供的冲击能量符合要求，则应选用冲击能量最大的摆锤。

　　5 . 1 . 3 当采用方法 A 对弧形试样进行冲击时(见图 3),试验机试样支座的固定位置可在冲击方向调整，确保冲击时弧形试样的最高点与试验机打击中心在同一直线上。

　　注：打击中心是指摆锤上的一点，该点在摆动平面内对试样进行垂直冲击且摆动轴不产生反作用力。

　　5 . 2 量具

　　分度值不大于 0 . 02 mm,测量单缺口试样剩余厚度 hN时，量具测量面应适合缺口的形状。

　　5 . 3 双缺口制样机

　　刀具厚度为(0 . 23±0 . 03) mm,宽度大于 15 mm,刀刃角度为(14±2)°,两刀具共面且平行，可通过定位两刀刃之间的距离获得缺口剩余厚度。

　　5 . 4 试样预处理设备

　　恒温控制箱或浴槽，能通过液浴或空气浴使试样达到规定的预处理温度 Tc 。

　　6 试样

　　6 . 1 总体要求

　　6 . 1 . 1 应按 GB/T 39812 的规定，采用机械加工的方法在管材上切割并加工试样。

　　6 . 1 . 2 在试样切割和加工过程中，尽量避免试样发热，试样表面不应出现裂痕、划伤等缺陷。

　　6. 1 .3 试样表面应光滑、平整、无毛刺，否则可采用粒径 ≤ 68 μm ( ≥ 220 目)的细砂纸沿长度方向打磨。

　　6 . 2 方法 A— 无缺口试样

　　6 . 2 . 1 公称外径小于或等于 25 mm 的管材，试样尺寸应符合表 1 中的试样类型 1 的规定，冲击示意图见图 1 。

　　6 . 2 . 2 公称外径大于 25 mm 且小于 75 mm 的管材，试样长度方向与管材轴向一致，试样尺寸应符合表 1 中试样类型 2 或试样类型 3 的规定，冲击示意图见图 2 。

　　6 . 2 . 3 公称外径大于或等于 75 mm 且小于 160 mm 的管材，切割两种试样，其中试样长度方向与管材轴向一致的试样尺寸应符合表 1 中试样类型 2 或试样类型 3 的规定，冲击示意图见图 2;试样长度方向与管材环向一致的试样尺寸应符合表 1 中试样类型 4 的规定，冲击示意图见图 3 。

　　6 . 2 . 4 公称外径大于或等于 160 mm 的管材，切割两种试样，其中试样长度方向与管材轴向一致的试样尺寸应符合表 1 中试样类型 3 的规定，冲击示意图见图 2,试样长度方向与管材环向一致的试样尺寸应符合表 1 中试样类型 5 的规定，冲击示意图见图 3 。

　　2

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　表 1 方法 A试样类型、尺寸和跨距

　　单位为毫米

　　试样类型

　　取样方向

　　试样尺寸

　　跨距 L

　　长度 l

　　宽度 b

　　厚度 h

　　1

　　轴向

　　100 . 0±2 . 0

　　整个管段

　　70 . 0±0 . 5

　　2

　　轴向

　　50 . 0±1 . 0

　　6 . 0±0 . 2

　　eb

　　40 . 0±0 . 5

　　3

　　轴向

　　120 . 0±2 . 0

　　15 . 0±0 . 5

　　eb

　　70 . 0±0 . 5

　　4

　　环向

　　50 . 0±1 . 0 a

　　6 . 0±0 . 2

　　eb

　　40 . 0±0 . 5

　　5

　　环向

　　120 . 0±2 . 0 a

　　15 . 0±0 . 5

　　eb

　　70 . 0±0 . 5

　　a 环向取样时，试样长度为弧形试样的弦长。

　　b e 为管材壁厚。

　　标引序号说明：

　　1 — 试样;

　　2 — 冲击方向;

　　3 — 试样支座;

　　h —试样厚度，等于管材外径;

　　l —试样长度，(100.0±2.0) mm ;

　　L—跨距，(70.0±0.5) mm。

　　图 1 试样类型 1 冲击示意图

　　3

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　标引序号说明：

　　1 — 试样;

　　2 — 冲击方向(管材外表面);

　　3 — 试样支座;

　　h —试样厚度，等于管材壁厚 e;

　　l —试样长度，(50.0±1.0) mm 或 (120.0±2.0) mm;

　　L—跨距，(40.0±0.5) mm 或 (70.0±0.5) mm。

　　图 2 试样类型 2 和试样类型 3 冲击示意图

　　标引序号说明：

　　1 — 试样;

　　2 — 冲击方向(管材外表面);

　　3 — 试样支座;

　　α —支座角度，30°;

　　h —试样厚度，等于管材壁厚 e;

　　l —试样长度，(50.0±1.0) mm 或 (120.0±2.0) mm;

　　L —跨距，(40.0±0.5) mm 或 (70.0±0.5) mm;

　　L1—试样支座延伸宽度，≥ 25 . 0 mm;

　　L2—试样支座延伸长度，≥ 8 . 0 mm;

　　R — 试样支座的曲率半径，2 . 0 mm。

　　图 3 试样类型 4 和试样类型 5 冲击示意图

　　4

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　6 . 3 方法 B— 单缺口试样

　　6 . 3 . 1 方法 B.1 在管材内表面加工缺口的试样

　　6 . 3 . 1 . 1 公称壁厚小于或等于 6 mm 的管材，在管材上切割样条，样条长度方向与管材轴向一致，然后在样条上管材内表面加工缺口，缺口应符合 GB/T 1043 . 1—2008 中 A 型缺口的规定，加工后的试样尺寸应符合表 2 中试样类型 6 的规定，冲击示意图见图 4,试样示意图见图 5 。

　　6 . 3 . 1 . 2 公称壁厚大于 6 mm 的管材，在管材上切割样条，样条长度方向与管材轴向一致，沿样条内外表面起加工至薄片状，然后在样条上管材内表面加工缺口，缺口应符合 GB/T 1043 . 1—2008 中 A 型缺口的规定，加工后的试样尺寸应符合表 2 中试样类型 7 的规定，冲击示意图见图 4,试样示意图见图 6 。

　　6 . 3 . 2 方法 B.2 在管材纵切面加工缺口的试样

　　6 . 3 . 2 . 1 公称壁厚小于或等于 6 mm 的管材，在管材上切割样条，样条长度方向与管材轴向一致，然后在样条上平行于管材轴线的切割面上加工缺口，缺口应符合 GB/T 1043 . 1—2008 中 A 型缺口的规定，加工后的试样尺寸应符合表 2 中试样类型 8 的规定，冲击示意图见图 4,试样示意图见图 7 。

　　6 . 3 . 2 . 2 公称壁厚大于 6 mm 的管材，在管材上切割样条，样条长度方向与管材轴向一致，沿样条内外表面起加工至薄片状，然后在样条上平行于管材轴线的切割面上加工缺口，缺口应符合 GB/T 1043 . 1 — 2008 中 A 型缺口的规定，加工后的试样尺寸应符合表 2 中试样类型 9 的规定，冲击示意图见图 4,试样示意图见图 8 。

　　6 . 3 . 3 刀具的更换

　　加工缺口的切削刀具出现磨损应立即更换。

　　注 1 ：因为试样在释放残余应力时会导致缺口加深，为使缺口处剩余厚度 hN(见 3 . 7)在要求范围内，宜按上限控制。

　　注 2：因为在加工过程中管壁会变化，为使缺口符合 GB/T 1043 . 1—2008 中 A 型缺口的规定，宜分为 3 次或 3 次以上加工，达到所需的剩余厚度 hN 。

　　表 2 方法 B 试样类型、尺寸和跨距

　　单位为毫米

　　试样类型

　　试样尺寸

　　剩余厚度 hN

　　跨距 L

　　长度 l

　　宽度 b

　　厚度 h

　　6

　　50 . 0±1 . 0

　　6 . 0±0 . 2

　　ea

　　( 80% ×ea ) ±0 . 2

　　40 . 0±0 . 5

　　7

　　80 . 0±2 . 0

　　10 . 0±0 . 5

　　4 . 0±0 . 5

　　3 . 2±0 . 2

　　62 . 0±0 . 5

　　8

　　50 . 0±1 . 0

　　ea

　　6 . 0±0 . 2

　　4 . 8±0 . 2

　　40 . 0±0 . 5

　　9

　　80 . 0±2 . 0

　　4 . 0±0 . 5

　　10 . 0±0 . 5

　　8 . 0±0 . 2

　　62 . 0±0 . 5 c

　　注：对于试样类型 8,冲击时应使试样弧面向上。

　　a e 为管材壁厚。

　　5

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　标引序号说明：

　　1 — 试样;

　　2 — 冲击方向;

　　3 — 试样支座; h —试样厚度; hN—剩余厚度; l —试样长度; L — 跨距。

　　图 4 方法 B 冲击示意图

　　标引序号说明：

　　1 — 管材内表面;

　　2 — 冲击方向; b —试样宽度; h —试样厚度; hN—剩余厚度; l —试样长度。

　　图 5 试样类型 6 示意图

　　6

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　标引序号说明：

　　1 — 试样;

　　2 — 冲击方向; b —试样宽度; h —试样厚度; hN—剩余厚度; l —试样长度。

　　图 6 试样类型 7 示意图

　　标引序号说明：

　　1 — 试样;

　　2 — 冲击方向; b —试样宽度; h —试样厚度; hN—剩余厚度; l —试样长度。

　　图 7 试样类型 8 示意图

　　7

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　标引序号说明：

　　1 — 试样;

　　2 — 冲击方向; b —试样宽度; h —试样厚度; hN—剩余厚度; l —试样长度。

　　图 8 试样类型 9 示意图

　　6 . 4 方法 C—双缺口试样

　　6 . 4 . 1 方法 C.1 在管材表面加工缺口的试样

　　6 . 4 . 1 . 1 公称壁厚小于或等于 12 mm 的管材，在管材上切割样条，样条长度方向与管材轴向一致，沿样条内外表面起加工至薄片状，然后用双缺口制样机(见 5 . 3) 在样条上管材内外表面加工缺口，加工后的试样尺寸应符合表 3 中试样类型 10 的规定，双缺口加工示意图见图 9,冲击示意图见图 10,试样示意图见图 11 。

　　6 . 4 . 1 . 2 公称壁厚大于 12 mm 的管材，在管材上切割样条，样条长度方向与管材轴向一致，沿样条内外表面起加工至薄片状，然后用双缺口制样机在样条上管材内外表面加工缺口，加工后的试样尺寸应符合表 3 中试样类型 11 的规定，双缺口加工示意图见图 9,冲击示意图见图 10,试样示意图见图 11 。

　　6 . 4 . 2 方法 C.2 在管材纵切面加工缺口的试样

　　6 . 4 . 2 . 1 公称壁厚小于或等于 12 mm 的管材，在管材上切割样条，样条长度方向与管材轴向一致，沿样条内外表面起加工至薄片状，然后用双缺口制样机在样条上平行于管材轴线的切割面上加工缺口，加工后的试样尺寸应符合表 3 中试样类型 12 的规定，双缺口加工示意图见图 9,冲击示意图见图 10,试样示意图见图 12 。

　　6 . 4 . 2 . 2 公称壁厚大于 12 mm 的管材，在管材上切割样条，样条长度方向与管材轴向一致，沿样条内外表面起加工至薄片状，然后用双缺口制样机在样条上平行于管材轴线的切割面上加工缺口，加工后的试样尺寸应符合表 3 中试样类型 13 的规定，双缺口加工示意图见图 9,冲击示意图见图 10,试样示意图见图 12 。

　　6 . 4 . 3 刀具的更换

　　加工缺口的切削刀具出现磨损应立即更换。

　　注：双缺口试样剩余厚度(见 3 . 7)难以采用量具测量，可通过定位制样机两刀刃之间的距离确定。

　　8

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　表 3 方法 C 试样类型、尺寸和跨距

　　单位为毫米

　　试样类型

　　试样尺寸

　　剩余厚度 hN

　　跨距 L

　　长度 l

　　宽度 b

　　厚度 h

　　10

　　80 . 0±2 . 0

　　10 . 0±0 . 5

　　4 . 0±0 . 5

　　1 . 4±0 . 1

　　62 . 0±0 . 5

　　11

　　120 . 0±2 . 0

　　15 . 0±0 . 5

　　10 . 0±0 . 5

　　4 . 0±0 . 1

　　70 . 0±0 . 5

　　12

　　80 . 0±2 . 0

　　4 . 0±0 . 5

　　10 . 0±0 . 5

　　1 . 4±0 . 1

　　62 . 0±0 . 5

　　13

　　120 . 0±2 . 0

　　10 . 0±0 . 5

　　15 . 0±0 . 5

　　4 . 0±0 . 1

　　70 . 0±0 . 5

　　标引序号说明：

　　1 — 试样;

　　2 — 刀具;

　　b —试样宽度; h —试样厚度; hN —剩余厚度; l —试样长度; L3 — 刀具宽度。

　　图 9 方法 C 双缺口试样示意图

　　9

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　标引序号说明：

　　1 — 试样;

　　2 — 冲击方向;

　　3 — 试样支座; h —试样厚度; hN —剩余厚度; l —试样长度; L — 跨距。

　　图 10 方法 C 冲击示意图

　　标引序号说明：

　　1 — 试样表面;

　　2 — 冲击方向; b —试样宽度; h —试样厚度;

　　hN —剩余厚度(见 3 . 7) ;

　　l —试样长度。

　　图 1 1 方法 C.1 双缺口试样示意图

　　10

　　GB/T 18743 . 1—2022

　　标引序号说明：

　　1 — 试样表面;

　　2 — 冲击方向; b —试样宽度; h —试样厚度; hN —剩余厚度; l —试样长度。

　　图 12 方法 C.2 双缺口试样示意图

　　6 . 5 试样数量

　　试样数量为 10 根 。

　　7 状态调节和预处理

　　7 . 1 试样应在管材生产 24 h 后制备。 除非相关标准另有规定，试样应按 GB/T 2918 的规定，在温度为 (23±2) ℃ , 相对湿度为(50±10) % 条件下状态调节至少 24 h,缺口试样的状态调节时间在缺口制备完成后开始计算。

　　7 . 2 将状态调节后的试样放置在符合规定预处理温度 Tc 的预处理设备(见 5 . 4)中进行预处理，预处理时间应符合表 4 的规定。 如有争议，应采用液浴。

　　7 . 3 试样应完全浸没在液浴或空气浴环境中，不应与其他试样或容器壁接触，若液浴采用冰水混合物对试样进行预处理时，应避免试样与冰接触。

　　表 4 预处理时间

　　试样类型

　　试样厚度 h mm

　　试样宽度 b mm

　　预处理时间

　　液浴

　　空气浴

　　1 、2、3、4、5、6 和 7

　　h < 8 . 6

　　—

　　1 . 5 h±5 min