中华人民共和国国家标准
GB/T 1043—92
硬质塑料简支梁冲击试验方法
代替GB 1043—79
Plastics—Determination of charpy impact
strength of rigid materials
本标准参照采用国际标准ISO 179—1982《塑料——硬质材料简支梁冲击强度的测定》。
1 主题内容与适用范围
简支梁冲击试验机 轩宇试验机械厂 本标准规定了用 简支梁冲击试验机，对硬质塑料试样施加一次冲击弯曲负荷使试样破坏，并用试样破坏时单位面积所吸收的能量衡量材料冲击韧性的方法。
本标准适用于硬质热塑性塑料和热固性塑料，其中包括填充塑料和纤维增强塑料，以及这些塑料的制品。本标准不适用于硬质泡沫塑料。
2 引用标准
GB 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境
GB 5471 热固性塑料压塑试样制备方法
GB 9352 热塑性塑料压塑试样的制备
GB 11997 塑料多用途试样的制备和使用
3 术语
3.1 无缺口试样简支梁冲击强度 charpy impact strength of unnotched specimens
无缺口试样在冲击负荷作用下，破坏时所吸收的冲击能量与试样的原始横截面积之比，以kJ/m2表示。
3.2 缺口试样简支梁冲击强度 charpy impact of notched specimens
缺口试样在冲击负荷作用下，破坏时吸收的冲击能量与试样缺口处的原始横截面积之比，以kJ/m2 表示。
3.3 相对冲击强度 relative impact strength
缺口试样冲击强度与无缺口试样冲击强度之比，或同类试样A型与B型缺口冲击强度之比。
C型缺口试样冲击强度与A型或B型任一种缺口试样冲击强度之比，不得作为相对冲击强度的量度。
3.4 完全破坏 complete break
经过一次冲击使试样分成两段或几段。
3.5 部分破坏 partial break。
一种不完全破坏，即无缺口试样或缺口试样的横断面至少断开90%。
3.6 无破坏 non-break。
一种不完全破坏，即无缺口试样或缺口试样的横断面断开部分小于90%。
国家技术监普局1992-04-29批准 1993-04-01实施
4 原理
用已知能量的摆锤打击支承成水平梁的试样，由摆锤一次冲击使试样破坏。冲击线位于两支座正中，若为缺口试样则冲击线应正对缺口，以冲击前、后摆锤的能量差，确定试样在破坏时所吸收的能量。然后按试样原始横截面积计算其冲击强度。
5.1 试验机
简支梁冲击试验机 应为摆锤式，并由摆锤、试样支座、能量指示机构和机体等主要构件组成。能指示试样破坏过程中所吸收的冲击能量
简支梁冲击试验机 应具备表1所示的特性参数。并应定期由国家计量部门对这些参数进行检定。
表1 摆锤冲击试验机特性参数
| 冲击 能量 J | 冲击速度 | 允许*大 摩擦损失 ％ | 校正后允差 J |
| 基本速度 m/s | 极限偏差 ％ |
| 0.5 1.0 2.0 4.0 | 2.9 | ±10 | 4 2 1 0.5 | 0.01 0.01 0.01 0.02 |
| 7.5 15.0 25.0 50.0 | 3.8 | ±10 | 0.5 | 0.05 0.05 0.10 0.10 |
注：不同摆锤所得结果不能比较
5.2 摆体
摆体是试验机的核心部分，它包括旋转轴、摆杆、和冲击刀刃等部件。
5.2.1 旋转轴心到摆锤打击中心的距离与旋转轴心至试样中心距离应一致，两者之差不应超过后者的±1%。
5.2.2 冲击刀刃规定夹角为30°±1°，端部圆弧半径为2.0±0.5 mm。摆锤下摆时，刀刃通过两支座间的中央偏差不得超过±0.2 mm，刀刃应与试样的打击面接触。接触线应与试样长轴线相垂直，偏差不超过±2°。
5.3 试样支座
为两块安装牢固的支撑块，能使试样成水平，其偏差在1/20以内。在冲击瞬间应能使试样打击面平行于摆锤冲击刀刃。其偏差在1/200以内。
5.3.1 两支撑块的位置应可调节，其间隔应能满足表2的要求
5.3.2 支撑刃前角为5°，后角为10°±1°，端部圆弧半径为1 mm。标准试样冲击刀刃和支座尺寸的相互关系见图1
图1 标准试样的冲击刀刃和支座
1—试样；2—冲击方向；3—冲击瞬间摆锤位置；4—下支座
5—冲击刀刃；6—支撑块
5.4 能量指示机构
能量指示机构包括指示赓盘和指针。应对能量度盘的摩擦、风阻损失和示值误差做准确的校正。
5.5 机体
机体为刚性良好的金属框架，并牢固地固定在质量至少为所用*重摆锤质量40倍的基础上。
6 试样
6.1 试样制各
试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层和明显杂质。缺口试样缺口处应无毛刺。
6.2 试样类型
试样类型和尺寸以及相对应的支撑线间的距离见表2。
表2 试样类型、尺寸、支撑线间距离 mm
| 试样类型 | 长度l | 宽度b | 厚度d | 支撑线间距离L |
| 基本尺寸 | 极限偏差 | 基本尺寸 | 极限偏差 | 基本尺寸 | 极限偏差 |
| 1 | 80 | ±2 | 10 | ±0.5 | 4 | ±0.2 | 60 |
| 2 | 50 | ±1 | 6 | ±0.2 | 4 | ±0.2 | 40 |
| 3 | 120 | ±2 | 15 | ±0.5 | 10 | ±0.5 | 70 |
| 4 | 125 | ±2 | 13 | ±0.5 | 13 | ±0.5 | 95 |
6.3 试样的缺口类型和缺口尺寸
6.3.1 缺口类型和缺口尺寸见表3
表3 缺口类型和缺口尺寸 mm
| 试样类型 | 缺口类型 | 缺口剩余厚度dk | 缺口底部圆弧半径r | |
| 基本尺寸 | 极限偏差 | 基本尺寸 | 极限偏差 |
| 1～4 | A B | 0.8d | 0.25 1.0 | ±0.05 | — | — |
| 1.3 2 | C C | | ≤0.1 | — | 2 0.8 | ± 0.2 ± 0.1 |
6.3.2 A型缺口的形状和尺寸见图2
图2 A型缺口试样
l—试样长度；d—试样厚度；r—缺口底部半径；b—试样宽度；
dk—试样缺口剩余厚度
6.3.3 B型缺口的形状和尺寸见图3
图3 B型缺口试样
l—试样长度；d—试样厚度；r—缺口底部半径；b—试样宽度；
dk—试样缺口剩余厚度
6.3.4 C型缺口的形状和尺寸见图4
图4 C型缺口试样
l—试样长度；d—试样厚度；n—缺口宽度；r—缺口底部半径；b—试样宽度；
dk—试样缺口剩余厚度
6.4 试样选择
试样的优选类型为1型。优选的缺口类型为A型。
6.5 板材试样
6.5.1 板材试样厚度在3~13 mm之间时取原厚。大于13 mm时，应从两面均匀地进行机械加工到10±0.5 mm。4型试样厚度须加工到13 mm。
6.5.2 当使用非标准厚度试样时，缺口深度与试样厚度尺寸之比也应分别满足表3的要求。
6.5.3 厚度小于3 mm的试样不做冲击试验。
6.5.4 层压板应分别对板面方向和侧向板边方向进行冲击。板面方向缺口长度等于试样宽度，板边方向缺口长度等于板材厚度。见图5、图6。
图5 做板向试样的层压板缺口试样
1—支撑方向；2—冲击方向；3—支撑方向
图5 做侧向试样的层压板缺口试样
1—支撑方向；2—冲击方向；3—支撑方向
6.6 试样制备
6.6.1 模塑料或挤出料
6.6.1.1 按受试材料的产品标准规定制备试样。若产品标准规定，可另按GB 5471和GB 9352制备试样。
6.6.1.2 1型试样可以从标准多用途试样上切取。
6.6.2 板材
板材试样是将板材进行机械加工制备。
6.6.3 试样缺口加工
6.6.3.1 试样缺口可在铣床、铇床或专用缺口加工机上加工。加工刀具应无倾角，工作后角为15°～20°。
6.6.3.2 推荐刀尖线速度约为90～185 m/ min，进给速率为10～130 mm/min。
6.6.3.3 检查刀具的锐度，如果半径和外形不在规定范围内，应以新磨的刀具更换。
6.6.3.4 如果受试材料的产品标准有规定，可用带模塑缺口的试样。但仲裁试验应使用机械加工方法加工试样缺口。模塑缺口试样和机械加工缺口的试样试验结果不能相比。
6.7 试样数量。
6.7.1 除受试材料的产品标准另有规定外，每组试样数应不少于10个。
6.7.2 各向异性材料应从垂直和平行于主轴的方向上各切取一组试样。
6.7.3 层压材料应在使冲击方向垂直于层压方向(板面方向)和平行于层压方向(板边方向)上各切取一组试样。
7 状态调节和试样环境
除受试材料另有规定外，试样应按GB 2918进行状态调节和试验。
8 试验步骤
8.1 测量试样中部的宽度和厚度，准确至0.02 mm。缺口试样应测量缺口处的剩余厚度，测量时应在缺口两端各测一次，取其算术平均值。
8.2 根据试样破坏时所需的能量选择摆锤，使消耗的能量在摆锤总能量的10%~85%范围内。
注：若符合这一能量范围的不只一个摆锤时，应该用*大能量的摆锤。
8.3 调节能量度盘指针零点，使它在摆锤处于起始位置时与主动针接触。进行空击试验，保证总摩擦损失不超过表1的数值。
8.4 抬起并锁住摆锤，把试样按规定放置在两支撑块上，试样支撑面紧贴在支撑块上，使冲击刀刃对准试样中心，缺口试样刀刃对准缺口背向的中心位置。
8.5 平稳释放摆锤，从度盘上读取试样吸收的冲击能量。
8.6 试样无破坏的冲击值应不作取值。试样完全破坏或部分破坏的可以取值。
8.7 如果同种材料可以观察到一种以上的破坏类型.须在报告中标明每种破坏类型的平均冲击值和试样破坏的百分数。不同破坏类型的结果不能进行比较。
9 结果的计算和表示
9.1 无缺口试样 简支梁冲击强度 a(kJ/m2)，按式(1)计算：
. ………………………………(1)
式中: A ——试样吸收的冲击能量，J；
b ——试样宽度，mm；
d ——试样厚度，mm。
9.2 缺口试样简支梁冲击强度ak(kJ/m2)，按式(2)计算：
. ………………………………(2)
式中: Ak ——缺口试样吸收的冲击能量，J；
b ——试样宽度，mm；
dk ——缺口试样缺口处剩余厚度，mm。
9.3 侧向缺口试样的 简支梁 冲击强度 ak(kJ/m2)，按式(3)计算：
. ………………………………(3)
式中: Ak ——侧向缺口试样吸收的冲击能量，J；
d——侧向缺口试样厚度，mm。
bk ——侧向缺口试样缺口处剩余宽度，mm；
9.4 如果有要求，按式(4)计算标准偏差S：
. ………………………………(4)
式中：Xi ——单个测定值；
——一组测定值的算术平均值；
n ——测定值个数。
9.5 如果有要求，按式(5)计算变异系数CV％：
. ………………………………(5)
9.6 如果需要可按3.3计算相对冲击强度,其结果以百分比表示。
9.7 计算10个试样试验结果的算术平均值、标准偏差和变异系数。全部计算结果以两位有效数字表示。
10 试验报告
a. 注明按照本国家标准；
b. 材料名称、规格、来源、制造厂家；
c. 试样的制备及缺口加工方法、取样方向；
d. 试样的类型和尺寸；
e. 缺口类型；
f. 试样状态j周节；
g. 摆锤的*大能量、冲击速度；
h. 缺口试样或无缺口试样冲击强度的算术平均值。需要时给出标准偏差、变异系数；
i. 试样的破坏类型及试样破坏百分率；
j. 如果同样材料观察到一种以上的破坏类型。须报告每种破坏类型的平均冲击值及破坏百分率；
k. 试验日期、试验人员。
附加说明:
本标准由中华人民共和国化学工业部提出。
本标准由国内塑料标准化技术委员会物理力学分会归口。
本标准由化学工业部成都有机硅研究中心(晨光化工研究院一分院)负责起草。
本标准主要起草人李丽华。
本标准于1970年**发布，1979年**次修订。
代替GB1043—79
Plastics—Determination of charpy impact
strength of rigid materials
本标准参照采用国际标准ISO 179—1982《塑料——硬质材料简支梁冲击强度的测定》。
1 主题内容与适用范围
本标准适用于硬质热塑性塑料和热固性塑料，其中包括填充塑料和纤维增强塑料，以及这些塑料的制品。本标准不适用于硬质泡沫塑料。
2 引用标准
GB 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境
GB 5471 热固性塑料压塑试样制备方法
GB 9352 热塑性塑料压塑试样的制备
GB 11997 塑料多用途试样的制备和使用
3 术语
3.1 无缺口试样简支梁冲击强度 charpy impact strength of unnotched specimens
无缺口试样在冲击负荷作用下，破坏时所吸收的冲击能量与试样的原始横截面积之比，以kJ/m2表示。
3.2 缺口试样简支梁冲击强度 charpy impact of notched specimens
缺口试样在冲击负荷作用下，破坏时吸收的冲击能量与试样缺口处的原始横截面积之比，以kJ/m2 表示。
3.3 相对冲击强度 relative impact strength
缺口试样冲击强度与无缺口试样冲击强度之比，或同类试样A型与B型缺口冲击强度之比。
C型缺口试样冲击强度与A型或B型任一种缺口试样冲击强度之比，不得作为相对冲击强度的量度。
3.4 完全破坏 complete break
经过一次冲击使试样分成两段或几段。
3.5 部分破坏 partial break。
一种不完全破坏，即无缺口试样或缺口试样的横断面至少断开90%。
3.6 无破坏 non-break。
一种不完全破坏，即无缺口试样或缺口试样的横断面断开部分小于90%。
国家技术监普局1992-04-29批准 1993-04-01实施
4 原理
用已知能量的摆锤打击支承成水平梁的试样，由摆锤一次冲击使试样破坏。冲击线位于两支座正中，若为缺口试样则冲击线应正对缺口，以冲击前、后摆锤的能量差，确定试样在破坏时所吸收的能量。然后按试样原始横截面积计算其冲击强度。
试验机 应为摆锤式，并由摆锤、试样支座、能量指示机构和机体等主要构件组成。能指示试样破坏过程中所吸收的冲击能量 试验机 应具备表1所示的特性参数。并应定期由国家计量部门对这些参数进行检定。
表1 摆锤冲击试验机特性参数
| 冲击 能量 J | 冲击速度 | 允许*大 摩擦损失 ％ | 校正后允差 J |
| 基本速度 m/s | 极限偏差 ％ |
| 0.5 1.0 2.0 4.0 | 2.9 | ±10 | 4 2 1 0.5 | 0.01 0.01 0.01 0.02 |
| 7.5 15.0 25.0 50.0 | 3.8 | ±10 | 0.5 | 0.05 0.05 0.10 0.10 |
5.2 摆体
摆体是试验机的核心部分，它包括旋转轴、摆杆、和冲击刀刃等部件。
5.2.1 旋转轴心到摆锤打击中心的距离与旋转轴心至试样中心距离应一致，两者之差不应超过后者的±1%。
5.2.2 冲击刀刃规定夹角为30°±1°，端部圆弧半径为2.0±0.5 mm。摆锤下摆时，刀刃通过两支座间的中央偏差不得超过±0.2 mm，刀刃应与试样的打击面接触。接触线应与试样长轴线相垂直，偏差不超过±2°。
5.3 试样支座
为两块安装牢固的支撑块，能使试样成水平，其偏差在1/20以内。在冲击瞬间应能使试样打击面平行于摆锤冲击刀刃。其偏差在1/200以内。
5.3.1 两支撑块的位置应可调节，其间隔应能满足表2的要求
5.3.2 支撑刃前角为5°，后角为10°±1°，端部圆弧半径为1 mm。标准试样冲击刀刃和支座尺寸的相互关系见图1
图1 标准试样的冲击刀刃和支座
1—试样；2—冲击方向；3—冲击瞬间摆锤位置；4—下支座
5—冲击刀刃；6—支撑块
5.4 能量指示机构
能量指示机构包括指示赓盘和指针。应对能量度盘的摩擦、风阻损失和示值误差做准确的校正。
5.5 机体
机体为刚性良好的金属框架，并牢固地固定在质量至少为所用*重摆锤质量40倍的基础上。
6 试样
6.1 试样制各
试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层和明显杂质。缺口试样缺口处应无毛刺。
6.2 试样类型
试样类型和尺寸以及相对应的支撑线间的距离见表2。
表2 试样类型、尺寸、支撑线间距离 mm
| 试样类型 | 长度l | 宽度b | 厚度d | 支撑线间距离L |
| 基本尺寸 | 极限偏差 | 基本尺寸 | 极限偏差 | 基本尺寸 | 极限偏差 |
| 1 | 80 | ±2 | 10 | ±0.5 | 4 | ±0.2 | 60 |
| 2 | 50 | ±1 | 6 | ±0.2 | 4 | ±0.2 | 40 |
| 3 | 120 | ±2 | 15 | ±0.5 | 10 | ±0.5 | 70 |
| 4 | 125 | ±2 | 13 | ±0.5 | 13 | ±0.5 | 95 |
6.3 试样的缺口类型和缺口尺寸
6.3.1 缺口类型和缺口尺寸见表3
表3 缺口类型和缺口尺寸 mm
| 试样类型 | 缺口类型 | 缺口剩余厚度dk | 缺口底部圆弧半径r | |
| 基本尺寸 | 极限偏差 | 基本尺寸 | 极限偏差 |
| 1～4 | A B | 0.8d | 0.25 1.0 | ±0.05 | — | — |
| 1.3 2 | C C | | ≤0.1 | — | 2 0.8 | ± 0.2 ± 0.1 |
6.3.2 A型缺口的形状和尺寸见图2
图2 A型缺口试样
l—试样长度；d—试样厚度；r—缺口底部半径；b—试样宽度；
dk—试样缺口剩余厚度
6.3.3 B型缺口的形状和尺寸见图3
图3 B型缺口试样
l—试样长度；d—试样厚度；r—缺口底部半径；b—试样宽度；
dk—试样缺口剩余厚度
6.3.4 C型缺口的形状和尺寸见图4
图4 C型缺口试样
l—试样长度；d—试样厚度；n—缺口宽度；r—缺口底部半径；b—试样宽度；
dk—试样缺口剩余厚度
6.4 试样选择
试样的优选类型为1型。优选的缺口类型为A型。
6.5 板材试样
6.5.1 板材试样厚度在3~13 mm之间时取原厚。大于13 mm时，应从两面均匀地进行机械加工到10±0.5 mm。4型试样厚度须加工到13 mm。
6.5.2 当使用非标准厚度试样时，缺口深度与试样厚度尺寸之比也应分别满足表3的要求。
6.5.3 厚度小于3 mm的试样不做冲击试验。
6.5.4 层压板应分别对板面方向和侧向板边方向进行冲击。板面方向缺口长度等于试样宽度，板边方向缺口长度等于板材厚度。见图5、图6。
图5 做板向试样的层压板缺口试样
1—支撑方向；2—冲击方向；3—支撑方向
图5 做侧向试样的层压板缺口试样
1—支撑方向；2—冲击方向；3—支撑方向
6.6 简支梁冲击试验机 轩宇试验机械厂 试样制备
6.6.1 模塑料或挤出料
6.6.1.1 按受试材料的产品标准规定制备试样。若产品标准规定，可另按GB 5471和GB 9352制备试样。
6.6.1.2 1型试样可以从标准多用途试样上切取。
6.6.2 板材
板材试样是将板材进行机械加工制备。
6.6.3 试样缺口加工
6.6.3.1 试样缺口可在铣床、铇床或专用缺口加工机上加工。加工刀具应无倾角，工作后角为15°～20°。
6.6.3.2 推荐刀尖线速度约为90～185 m/ min，进给速率为10～130 mm/min。
6.6.3.3 检查刀具的锐度，如果半径和外形不在规定范围内，应以新磨的刀具更换。
6.6.3.4 如果受试材料的产品标准有规定，可用带模塑缺口的试样。但仲裁试验应使用机械加工方法加工试样缺口。模塑缺口试样和机械加工缺口的试样试验结果不能相比。
6.7 试样数量。
6.7.1 除受试材料的产品标准另有规定外，每组试样数应不少于10个。
6.7.2 各向异性材料应从垂直和平行于主轴的方向上各切取一组试样。
6.7.3 层压材料应在使冲击方向垂直于层压方向(板面方向)和平行于层压方向(板边方向)上各切取一组试样。
7 简支梁冲击试验机 轩宇试验机械厂 状态调节和试样环境
除受试材料另有规定外，试样应按GB 2918进行状态调节和试验。
8 试验步骤
8.1 测量试样中部的宽度和厚度，准确至0.02 mm。缺口试样应测量缺口处的剩余厚度，测量时应在缺口两端各测一次，取其算术平均值。
8.2 根据试样破坏时所需的能量选择摆锤，使消耗的能量在摆锤总能量的10%~85%范围内。
注：若符合这一能量范围的不只一个摆锤时，应该用*大能量的摆锤。
8.3 调节能量度盘指针零点，使它在摆锤处于起始位置时与主动针接触。进行空击试验，保证总摩擦损失不超过表1的数值。
8.4 抬起并锁住摆锤，把试样按规定放置在两支撑块上，试样支撑面紧贴在支撑块上，使冲击刀刃对准试样中心，缺口试样刀刃对准缺口背向的中心位置。
8.5 平稳释放摆锤，从度盘上读取试样吸收的冲击能量。
8.6 试样无破坏的冲击值应不作取值。试样完全破坏或部分破坏的可以取值。
8.7 如果同种材料可以观察到一种以上的破坏类型.须在报告中标明每种破坏类型的平均冲击值和试样破坏的百分数。不同破坏类型的结果不能进行比较。
9 简支梁冲击试验机 轩宇试验机械厂 结果的计算和表示
9.1 无缺口试样 简支梁冲击强度 a(kJ/m2)，按式(1)计算： . ………………………………(1)
式中: A ——试样吸收的冲击能量，J；
b ——试样宽度，mm；
d ——试样厚度，mm。
9.2 缺口试样简支梁冲击强度ak(kJ/m2)，按式(2)计算：
. ………………………………(2)
式中: Ak ——缺口试样吸收的冲击能量，J；
b ——试样宽度，mm；
dk ——缺口试样缺口处剩余厚度，mm。
. ………………………………(3)
式中: Ak ——侧向缺口试样吸收的冲击能量，J；
d——侧向缺口试样厚度，mm。
bk ——侧向缺口试样缺口处剩余宽度，mm；
9.4 如果有要求，按式(4)计算标准偏差S：
. ………………………………(4)
式中：Xi ——单个测定值；
——一组测定值的算术平均值；
n ——测定值个数。
9.5 如果有要求，按式(5)计算变异系数CV％：
. ………………………………(5)
9.6 如果需要可按3.3计算相对冲击强度,其结果以百分比表示。
9.7 计算10个试样试验结果的算术平均值、标准偏差和变异系数。全部计算结果以两位有效数字表示。
a. 注明按照本国家标准；
b. 材料名称、规格、来源、制造厂家；
c. 试样的制备及缺口加工方法、取样方向；
d. 试样的类型和尺寸；
e. 缺口类型；
f. 试样状态j周节；
g. 摆锤的*大能量、冲击速度；
h. 缺口试样或无缺口试样冲击强度的算术平均值。需要时给出标准偏差、变异系数；
i. 试样的破坏类型及试样破坏百分率；
j. 如果同样材料观察到一种以上的破坏类型。须报告每种破坏类型的平均冲击值及破坏百分率；
k. 试验日期、试验人员。
简支梁冲击试验机 轩宇试验机械厂 附加说明:
本标准由中华人民共和国化学工业部提出。
本标准由国内塑料标准化技术委员会物理力学分会归口。
本标准由化学工业部成都有机硅研究中心(晨光化工研究院一分院)负责起草。
本标准主要起草人李丽华。
本标准于1970年**发布，1979年**次修订。