GB/T 6031-1998是硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測定的標準。規定了對表面平坦而且兩面平行的硫化橡膠或熱塑性橡膠國際硬度的四種測定方法。
前言,ISO前言,引言,參數,範圍,引用標準,原理,定義,儀器,試樣,硫化和試驗之間的時間間隔,試樣的調節,試驗溫度,程式,測量次數,結果表示,
前言
本 標準 等 同採用ISO 48:1994硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的測定(硬度在10至1001RHD之間)》，原國際標準按其適用範圍分為三個標準，而國家標準則分為四個標準，即GB/T 6031-1985,GB/T 6032-1985,GB/T 9866-1988和GB/T 11207-1989。本國家標準，將原來的四個標準有機地結合起來，取消了重複的條款，增加了表觀硬度的測定方法及有關精密度試驗的內容。本標 準 1 985年5月24日首次發布。
本 標 準 自實施之日起，代替GB/T6 031-1985,G B/T 6032-1985,G B/T 9866-1988和GB/T 11207-1989,
本標 準 的 附錄A是標準的附錄，附錄B是提示的附錄。
本標 準 由 中華人民共和國化學工業部提出。
本標 準 由 全國橡膠與橡膠製品標準化技術委員會通用物理試驗方法分技術委員會歸口。
本標 準 起 草單位:化學工業部瀋陽橡膠研究設計院.
本標 準 起 草人:林偉貞。
本標 準 委 托化工部北京橡膠工業研究設計院負責解釋。
ISO前言
ISO ( 國際 標準化組織)是各國標準化組織(ISO成員團體)的世界性聯合機構，制定國際標準的工作，通過ISO各技術委員會進行。凡對已建立技術委員會的項目感興趣的成員團體，均有權參加該委員會，凡與ISO有聯繫的政府和非政府的國際組織也可參加此項工作。IS()在所有有關電工標準化方面都與國際電工委員會(IEC)密切合作。各技 術 委 員會採納的國際標準草案，寄發各成員團體，至少有75%的成員團體贊成後方可公布國際標準。國際 標 準 ISO4 8由ISO/TC4 5橡膠製品技術委員會，SC2 物理和降解試驗分技術委員會制定。本第 三 版 (ISO 48:1994)取消並代替第二版(ISO 48:1979)和第一版(ISO 1400:1975和ISO 1818:1975)，並做了技術修訂。
附 錄 A 是構成本國際標準的一個組成部分，附錄B僅供參考。
引言
本標 準 規 定的硬度試驗提供了橡膠的抗壓人性的快速測量方法，與其他材料的硬度測試不同，其他材料是測定抵抗永久變形的性能。
硬 度是 在 規定的壓力下，通過壓入橡膠試樣中的球形壓針的壓入深度測量的.用完 全 彈 性的各向同性材料的壓入深度和楊氏模量之間的經驗關係式可以求出硬度值。這適用於大多數橡膠。
當需 要 測 定楊氏模量值時，應採用適當的試驗方法，例如GB/T7 757-1993((硫化橡膠或熱塑性橡膠壓縮應力應變性能的測定》(eqv ISO 7743;1989)中所規定的方法。
參數
範圍
本標 準 規 定了對表面平坦而且兩面平行的硫化橡膠或熱塑性橡膠國際硬度的四種測定方法:
方法 N 常規試驗
方法 H 高硬度試驗
方法 L 低硬度試驗
方法 M 微型試驗
對於 彎 曲 表面表觀硬度的測定也規定了用方法N,H,L和M的四種方法，分別為方法CN,CH,CI
和CM.
這些 方 法 的主要區別在於鋼球的直徑和壓入力的大小，根據特定的用途選擇合適的方法。每個方法
的適用範圍如圖1所示。
圖1 硬度測試的套用範圍
方法 N :硬度的常規試驗。適用於橡膠的硬度在35- 8 5IRHD範圍內，也可用於硬度在30-
95IRHD範圍內的橡膠。試樣的厚度要求大於或等於4 mm,
方法 H: 適用於橡膠的硬度在85-100IRHD範圍內，試樣的厚度要求大於或等於4m m,
方法 L: 適用於橡膠的硬度在10--351RHD範圍內，試樣的厚度要求大於或等於6m m.
注 1: 在 85-95IRHD和30-35IRHD範圍內，用方法N測得的硬度值與分別用方法H或方法L獲得的數據不完
全一致
方法 M :硬度的微型試驗法，本質上是按比例縮小的常規試驗法，適用於橡膠的硬度在35-
851RHD範圍內，也可用於硬度在30--95IRHD範圍內，試樣的厚度小於4 mm的橡膠。
注 2: 由於橡膠的各種表面因素，例如由打磨引起的表面粗糙，致使微型試驗與常規試驗所測的結果出現差異
方法 C N ,CH,CL和CM:彎曲表面的表觀硬度試驗。
這些 方 法 是試驗的橡膠為彎曲的情況下，對方法N,H,L和M的修改。主要存在兩種情況:
a) 試 驗 的試樣和製品足夠大，使硬度計能安放在上面。
b) 試 驗 的試樣和製品及硬度計都很小，使他們能安放在普通的支座上。或者能將試樣安放在硬度
計的試樣台上。
上述方法不能保證適用於所有類型和尺寸的試樣，但包括了像“O”型圈這樣一些最普通的類型。
膠輥表觀硬度的測定可以採用以下三種方法:
a) HG/T 2413.1-1992 橡膠趙氏硬度計法(eqv ISO 7267-3:1988)
b) HG/T 2413.2-1992 橡膠邵爾硬度計法(idt ISO 7267-2:1986)
c) HG/T 2450-1993 橡膠國際硬度計法(idt ISO 7267-1:1986)
引用標準
下列 標 準 所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均
為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
GB 2941-1991 橡膠試樣環境調節和試驗的標準溫度、濕度及時間(eqv ISO 471:1983和ISO
1826 : 1981 )
GB /T 9865.1-1996 硫化橡膠或熱塑性橡膠樣品和試樣的製備第一部分:物理試驗(idt IS O
4661 -1 :1993)
GB /T 9868-1988 橡膠獲得高於或低於常溫試驗溫度通則(idt ISO 3383:1985)
GB /T 14838-1993 橡膠及橡膠製品試驗方法標準精密度的確定(neq ISO 9272:1986)
GB /T 12832-1991 橡膠結晶效應的測定硬度測量法(eqv ISO 3387:1978)
原理
本硬 度 試 驗是測量鋼球在一個小的接觸力和一個大的總力作用下，壓入橡膠的深度差。當採用微型
試驗時，用刻度係數6乘以這個差值。橡膠國際硬度由表3至表5或由這些表繪製的曲線獲得，或者由
以橡膠國際硬度為單位的刻度盤直接讀數。這些表和曲線由附錄A給出的壓入深度與硬度之間的經驗
關係得到。
定義
本標 準 采 用以下定義。
4.1 橡膠國際硬度(IRHD)應這樣確定:當IRHD等於0時，表示材料的楊氏彈性模量為0; 當IRHD
等於100時，表示材料的楊氏彈性模量為無限大。在通常情況下應滿足如下條件:
a) 橡膠國際硬度的增量總是近似地表示相同比例的楊氏彈性模量的增量。
b) 對於高 彈性橡膠，橡膠國際硬度和邵爾A型硬度的數值大致相同。
4.2 標準硬度(用S表示)
使用 方 法 N,H,L和M規定的程式，用標準厚度和不小於規定的最小橫向尺寸的試樣測得。橡膠國
際硬度值取整數位。
4.3 表觀硬度
使用 方 法 N,H,L和M規定的程式，用非標準試樣，以及使用方法CN,CH,CL和CM測得。橡膠
國際硬度取整數位。
注 3: 用方法CN,CH,CL和CM測得的值總是給出表觀硬度，因為試驗通常在橡膠厚度有所變化的整個製品上進
行，而且在多數情況下，橫向尺寸不能保證壓足與邊緣之間的最小距離。因此測得的數值通常與用方法N,H,
L和M 在標準試樣上 ，或在相同厚度的製品的平坦表面上所測得的數值不一致.另外測出的硬度值還與製品
的支承方法和是否使用了壓足有關。
在彎曲表面上測得的結果，僅適用於特殊形狀，特殊尺寸的試樣或製品，以及特殊的支承方式等。同
標準硬度值相比可相差10 IRHD左右。此外，經打磨的表面或用其他方法除去布紋的表面，與光滑的模
壓表面相比，得到的硬度值將稍有不同。
儀器
5.1 方法N,H,L和M
儀器 的主要部件如下所述，其尺寸和作用力見表1。
表 1 儀 器 的 壓 力 和 尺 寸
5.1.1 壓桿和壓桿的支承裝置。可垂直移動的壓桿，下端是一個鋼球或球形表面。壓桿的支承裝置，可
使其在施加接觸力之前，鋼球下端部稍高於環形壓足的基準面。
5.1.2 對壓桿施加接觸力和壓人力的裝置。作用力包括壓桿和與其相連的附屬檔案重量，以及一切可能作
用於壓桿的彈簧力，以使其實際加於壓桿球端的力符合表1的規定。
5.1.3 測量由壓人力產生的壓桿壓入深度增量的裝置，以長度單位表示，或者直接讀出橡膠國際硬度
IRHD。該測量裝置可以是機械的、光學的或電學的。
5.1.4 扁平環形壓足，垂直於壓桿軸線，並有一個使壓桿通過的同心圓孔。壓足放在試樣上，並對其施
加30 kPa士5 kPa的壓力，施加在壓足上的總壓力不應超過表1中規定的值。壓足與測量壓入深度的裝
置為剛性連線。這樣測出的位移才是壓桿相對於壓足(即試樣的上表面)的位移，而不是壓桿相對於支承
試樣的表面的位移。
在微 型 試 驗中，當使用藉助彈簧向上頂推試樣台的儀器時，壓足上的壓力值和壓足上的作用力在施
加總壓力的過程中都是起作用的，在施加145 mN壓入力之前，壓足上的作用力大於此值，即等於
380 mN士30 mN,
注 4: 表 1中不是所有尺寸和壓力的可能組合均符合5.1.4的壓力要求
5.1.5 硬度計的輕微振動裝置(例如電動蜂鳴器)以克服任何輕微的摩擦力(在完全消除了摩擦力的儀
器上可以省去)。
5.1.6 試樣的恆溫箱，試樣在非標準溫度下試驗時所用。該恆溫箱應安裝一個控制溫度的裝置，使其將
溫度控制在所需溫度士2 C範圍內。壓足和垂直壓桿應穿過恆溫箱頂部。穿過頂部的部分由低導熱率的
材料製成。測量溫度的敏感元件應安裝在恆溫箱內靠近試樣或安放試樣的地方(見GB/T 12832),
5.2 方法CN,CH,CL和CM
所用 儀 器 基本上是5.1中所描述的，但有以下幾點不同
5.2-1 半徑大於50 mm的圓柱形表面
儀器的底部，應在壓桿下面有一小孔，使環形壓足自由通過，這樣一來在底座的上、下均可進行測量。
底座的下表面應為兩個相互平行並與底座平面平行的圓柱體形狀。圓柱的直徑和它們相隔的距離
應能使儀器固定並支承在被試驗的彎曲表面上。或者經改進的底座可以安裝上帶萬向節的可動壓足，以
便使它們適用於彎曲面。
5.2.2 大於50 mm大半徑的雙彎曲的表面
應使 用 5 .2.1規定的帶可調壓足的儀器。
5.2.3 半徑為4 mm至50 mm的圓柱面或雙彎曲的小試樣
如果 表 面 太小不能支承儀器，則試樣或製品應由專用夾具或V型模具的裝置固定，以便使壓足垂
直地壓在試驗表面上。也可以用蠟把小試樣凝固在試樣台上。
注 5: 通 常情況下，用於方法M的儀器僅適用於橡膠厚度小於4mm的試樣。
注 6: 用 於方法M，藉助彈黃向上頂推試樣台的儀器，不適用於大的試樣或具有大彎曲半徑的製品。
5.2.4 小“O"型圈和小於4 mm彎曲半徑的製品
這些 試 樣 應固定在合適的夾具或模具上，或者用蠟凝固在試樣台上，應使用方法M所用的儀器測
量。如果半徑小於0. 8 mm，則不能進行試驗。
試樣
試樣 應 按 GB/T 9865.1的規定進行製備。
6.1 方法N,H,L和M
6.1.1 概述
試祥 的 上 、下表面應是平整、光滑和相互平行的。對比試驗應在相同厚度的試樣上進行。
6.1.2 厚度
6.1.2.1 方法N和H
標準 試 樣 的厚度應為8-10mm，而且可以由一層、兩層或三層亞放的橡膠組成，其最薄的橡膠層
不應小於2 mm。非標準試樣可以稍厚些或者稍薄些，但不能小於4 mm,
6.1.2.2 方法L
標準 試 樣 的厚度為10-15m m，而且可以由一層、兩層或三層疊放的橡膠組成，其最薄的橡膠層不
應小於2 mm。非標準試樣可以稍厚些或者稍薄些，但不能小於6 mm,
6.1.2.3 方法M
標準 試 樣 的厚度應為2m m土0.5mm。可以使用厚些或薄些的試樣，但不能小於1m m。用這樣的
試樣測得的結果與標準試樣所測的結果不能進行比較。
6.1.3 橫向尺寸
6.1.3.1 方法N,H和L
標準 試 樣 和非標準試樣的橫向尺寸應使試驗點與試樣邊緣的距離不小於表2的規定。
表 2 試 驗 點 與 試 樣 邊 緣 的 最 小 距 離
6.1.3.2 方法M
橫向 尺 寸 應使試驗點與試樣邊緣的距離不小於2m m,
試樣 厚 度 大於4m m，但由於橫向尺寸或平面部分的面積所限，不宜在常規試驗儀器上試驗而用微
型儀器試驗時，試驗點應距離試樣邊緣儘可能遠一些。
6.2 方法CN,CH,CI和CM
試樣 應 是 一個完整的製品或者是從製品上切下的一部分。切下的試樣下面應能夠在硬度試驗期間
內被正常支承住。如果試樣的表面有布紋，應打磨後再進行試驗.試樣在打磨後應在標準溫度下(見
GB 2941)恢復至少16h，而且按第8章的規定進行環境調節。調節期可以作為恢復期的一部分。
硫化和試驗之間的時間間隔
除非 技 術 原因另有規定外，應遵守下列要求(GB2 941).
所有 常 規 試驗，硫化和試驗之間的最短時間應為16h。仲裁試驗，最短時間應為72h
非制 品 試 驗硫化和試驗間的最長時間為4個星期。對比評價試驗，試驗應儘可能經相同的時間間
隔後進行。
製品 試 驗 ，只要有可能，硫化和試驗間的時間間隔應不超過3個月。在其他情況下，試驗應在買方收
到製品後兩個月內進行。
試樣的調節
8.1 當試驗在標準溫度下(見GB 2941)進行時，試樣在試驗前應在這一試驗條件下至少調節3 h,
8.2 當試驗在較高或較低的溫度進行時，試樣應在試驗環境中放置一段時間，使之足以達到與試驗環
境的溫度相平衡，或按所試膠料或製品的技術要求規定的時間放置，然後立即試驗。
試驗溫度
試驗 通 常 應在標準溫度下進行(見GB2 941)。當採用其他溫度時，應從GB2 941所規定的優選溫度
中挑選溫度。
程式
10.1 按第8章規定調節試樣。在試樣的上、下表面撒上薄薄的滑石粉，把試樣放在一水平剛性支承表
面上，放下壓足與試樣表面接觸。使壓桿和壓球在橡膠上保持5s.這時球上的壓力為接觸力。
10.2 如果硬度計以橡膠國際硬度(IRHD)分度，它應在5s後，調整到讀數為100;然後應施加壓入力
並保持30 s，這時可直接測得橡膠國際硬度值。
10.3 如果硬度計以長度單位分度，應記下施加壓人力30s後引起的壓桿壓入深度的差值D(0.01 mm
為單位)。在採用微型試驗時，這個值應乘以刻度係數6再利用表3至表5或由這些表繪製曲線換算成
橡膠國際硬度值。
10.4 在施加負荷期間，除非儀器完全消除了摩擦，否則都應輕微振動儀器。
表3 方法N所用的D值與國際橡膠硬度值(IRHD)的換算
表4 方法H所用的D值與國際橡膠硬度值(IRHD)的換算
表5 方法L所用的D值與國際橡膠硬度值(IRHD)的換算
測量次數
應在分布於試樣上的最少三個不同點各測量一次，取測量結果的中位數。
結果表示
a) 試 驗 結果取整數位，
b) 用 S 表示標準硬度;
c) 非 標 準試樣其結果為表觀硬度，應註明厚度和最小橫向尺寸;
d) 用 代 號字母表示測試方法，即N,H,L,M分別為常規、高硬度、低硬度和微型試驗，
e) 用 詞 頭字母c表示彎曲面試驗。
