国家标准 GB/T33159一2016 钢帘线试验方法 Seelcordtestmethod 2016-10-13发布 2017-09-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T33159一2016 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由钢铁工业协会提出本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口本标准起草单位鞍钢贝卡尔特轮胎帘线(重庆)有限公司、国家钢丝绳产品质量监督检验中心、冶金工业信息标准研究院、三角轮胎股份有限公司、山东胜通钢帘线有限公司本标准主要起草人;曹敏、陈璐、匪亦华,王玲君,任翠英,王培滨、陈建豪、姚树林、李春霞、王继锋王博
GB/T33159一2016 钢帘线试验方法范围本标准规定了子午线轮胎用钢帘线各项性能试验方法的试验原理,试验设备,试样制备,试验步骤、试验报告等本标准适用于子午线轮胎用钢帘线(以下简称“钢帘线”)的试验,包括外观质量、尺寸性能、工艺性能,力学性能、镀层化学性能和粘合性能试验试样一般规定对于测试用钢帘线试样,需从成品工字轮上使用熔断器熔取,并确保试样无散头、弯折损伤等缺陷,外绕丝结构试样应保证熔断后两端外绕丝与芯股之间连接完好无松动用于化学性能测试和粘合性能测试的试样应保证试样表面无污染必要时先拉出一定长度钢帘线丢弃后再取测试样外观质量目视检查钢帘线外观是否有背丝(背股),冒芯,翻芯,起泡、弹簧圈,波浪,硬弯等各种缺陷尺寸性能 4.1钢帘线直径 4.1.1千分尺测量钢帘线直径 4.1.1.1试验设备试验设备如下公法线千分尺,推荐使用非旋转芯轴千分尺,见图1 测量范围:0mm一25mm,精度:0.001mm 测量端面;圆形端面直径大于测量试样一个捻距;测量力范围;<10N,推荐3N5N 建议使用平面度公差范围:0.002mm;平行度公差范围:0.015mm 图1公法线千分尺示意图
GB/T33159一2016 b熔断器;熔断后试样不散头 4.1.1.2试验步骤试验步骤如下用干净的薄纸清洁千分尺的两个端面,检查千分尺的零位,确保千分尺的两个端面合拢时,数值显示为0.000;在对不同试样检测前都需要确保千分尺在零位用熔断器熔取长度约为150mm的试样,将被测试样放置在千分尺两个测量端面偏离中心四槽的最大接触面处轻轻旋转千分尺右侧的手柄,合拢千分尺的端面使其与被测试样轻轻接触,测试一般结构钢帘线时在听到三个“滴”声后停止旋转手柄;对于高伸长、高抗冲击和开放型结构钢帘线测试时在听到一个“滴”声后停止旋转手柄,并读取数值在同可一个截面上绕轴向旋转试样,重复上述步骤进行测量,直至找到最大直径和最小直径 D.(见图2),并记录图2千分尺直径测量示意图用式(1)得出钢帘线的计算直径,精确到0.001mm. D=(D十D./2 4.1.1.3试验报告钢帘线计算直径;单位为毫米(mm),精确到0.001mm 4.1.2轮廓投影测量钢帘线直径 4.1.2.1试验设备试验设备如下轮廓投影仪或者影像仪:l0倍或20倍镜头;测试分辨率0.001 a mm b)试样夹具:两端使用磁铁定位试样,可通过旋转手柄来旋转试样 c 熔断器;熔断后试样不散头 4.1.2.2试验步骤试验步骤如下用熔断器熔取长度约为100mm的试样,将试样放在夹具上,确保试样被磁铁固定好 a b通过移动载物台和调整焦距,在屏幕上找到试样清晰的轮廓旋转手柄找到直径最大的轮席影像,移动载物台使X轴线与相邻两个波形相切(A 图3) c
GB/T33159一2016 图3x轴线与上波形相切图 d)将X轴Y轴数值复零,移动载物台使X轴线与两波形相间隔的一个波形的最高点相切(B) 图4),并记录Y轴行程数值为最大直径D,如对面有两个波形,取最大的波进行测量图4x轴线与下波形相切图旋转手柄使试样转过90",默认此为最小直径处重复以上步骤测得最小直径D.,如对面有两个波形,取最小的波进行测量(图5) 图5最小直径示意图用式(1)计算钢帘线的计算直径,精确到0.001" f mm 注:一般用于开放型钢帘线的测试 4.1.2.3试验报告钢帘线计算直径;单位为毫米(mm),精确到0.001mm 4.2单丝直径 4.2.1试验设备试验设备如下数显叶片千分尺,见图6 a 测量范围:0mm25mm,精度:0.001mm 测量面:叶片式测量力;<10N,推荐3N5N
GB/T33159一2016 图6叶片千分尺示意图 b) 尖嘴钳或斜口钳 4.2.2试验步骤试验步骤如下 a)用干净的薄纸清洁千分尺的两个端面,检查千分尺的零位,确保千分尺的两个端面合拢时,数值显示为0.000. b)剪取长度约为100nmm的试样,将试样钢丝放置在千分尺的两个测量端面正中轻缓地旋转千分尺右侧的手柄,直至千分尺的端面与被测试样轻轻接触,在听到三个“滴”声后 c 停止旋转手柄,读取数值在同一个截面上轴向旋转试样,重复上述步骤进行测量,直至找到最大直径d和最小直径 d.,并记录用式(2)计算钢丝的计算直径,精确到0.001mm. 2 d =d十d/2 4.2.3试验报告单丝计算直径;单位为毫米(mm),精确到0.001 mm 4.3线密度 4.3.1试验设备分析天平,精度为0.001g 4.3.2试验步骤试验步骤如下熔取长度约1200mm的钢帘线试样,切取长度为(1000士1)mm的试样注:为保持试样平直,在切取时对于一般钢帘线加载10N张力,对于高伸长、高抗冲击和开放性结构钢帘线加载2N张力 b)将试样放在天平上称重,记录质量,精确到0.001g 4.3.3试验报告线密度;单位为克每米(g/m),精确到0.001g/m. 4.4捻向与捻距 4.4.1捻向 4.4.1.1试验步骤对钢帘线的外绕丝、芯股、钢帘线的捻向按图7所示进行目视判断当钢帘线或股呈垂直状态时
GB/T33159一2016 螺旋绕向与字母S或Z中心部分倾斜方向相同则称为“sS”捻(左捻)或“Z”捻(右捻》 s捻(左捻 Z捻(右捻图7捻向判断参照 4.4.1.2试验报告捻向;“S”捻(左捻)或“Z"”捻(右捻) 4.4.2痕迹法测试捻距 4.4.2.1试验设备试验设备如下 a)铅笔、白纸或玻璃棒,复写纸 b游标卡尺,精度不小于0.5" mm 4.4.2.2试验步骤试验步骤如下熔取一段长度约300mm的平直试样,将试样放在干净,平滑的桌面上待检测试样的残余扭 a 转应符合相应标雅要求如图8所示,将一张白纸置于被测试样表面,用铅笔沿试样轴向捕出试样轮廓;或将复写纸放 b 于试样上方,再将白纸放于复写纸上方,使用玻璃棒在样品上方的白纸上刮擦描出试样轮席外绕丝试样铅笔白纸图8痕迹法测量捻距 c)取11个节点,量出11节点之间的距离L,并用式(3)计算捻距值LL LL=L/1o 3 注外绕丝捻距仅能使用痕迹法测试 4.4.2.3试验报告捻距;单位为毫米(mm),精确到0.01 mm
GB/T33159一2016 4.4.3解捻法测量捻距 4.4.3.1试验设备解捻仪,标距为(500士1)n mm 4.4.3.2试验步骤试验步骤如下将被测试样一端先固定在解捻仪的固定端,将试样另一端固定在解捻仪旋转端,张紧被测试 a 样,保证试样平直，一般张力不超过20N;带外绕丝试样应在试样夹紧后再去除外绕丝将解捻仪计数器归零,按照与捻向相反的方向解捻,同时用钢针分开散开的股绳,从固定端移 b 向旋转端,直至股绳完全解捻为止,记录转动的圈数为n 如果是多层结构需要测试芯股捻距.先剪去外股,然后重复上一步操作.记录转动的圈数为n意若还有未测的芯股,继续按照前面步骤进行测试,记录转动的圈数为n、n 用式(4)、式(5)、式(6)计算被测捻距 e 整绳捻距 LL=500/n1 芯股外层捻距 5 LI2=500/na 芯股内层捻距 LIa=500/na 注:对于M×N结构,股标距长度由供需双方商定 4.4.3.3试验报告捻距;单位为毫米(mm),精确到0.01mm 工艺性能 5.1平直度 5.1.1试验步骤从工字轮上将待测试样拉出6m,让试样自由转动,释放残余扭转后,将试样放在间隔宽度为 75mm的两条水平的平行线中间,不对试样施加任何张力,观察试样是否与两条平行线中的任何一条接触 5.1.2试验报告平直度;试样与平行线不接触,即判断试样平直度合格;否则,判断试样平直度不合格 5.2弓高 5.2.1 试验设备弓高仪(见图9);标距为300mm,刻度精确到1 mm
GB/T33159一2016 刻度铁试样图9 弓高仪示意图 5.2.2试验步骤试验步骤如下 a)熔断试样,长度400mm一500mm b)将试样弓起面朝上放置在弓高仪上,两个手指轻轻按住试样并慢慢往上移动,直至试样被磁铁吸住读取试样上缘与刻度相切处的数值并记录结果 5.2.3试验报告弓高;单位为毫米(mm),精确到1mm 5.3散头 5.3.1试验设备鹰嘴钳注:刀口锋利,确保不影响检测结果 5.3.2试验步骤固定住试样,紧贴固定点剪去的钢帘线长度应大于100mm,剪切时剪切面应与钢帘线轴向垂直试样剪断后,观察试样散开的距离是否超过试样最外层的一个捻距注如目视无法判定是否散头时可用刻度尺测量,精确到1mm 5.3.3试验报告散头;试样散开距离大于一个捻距,判断该试样为散头,否则为不散头 5.4残余扭转 5.4.1试验步骤从工字轮上沿切线方向拉出钢帘线,去除6m,去除过程应紧握住钢帘线,保证钢帘线没有任何转动在钢帘线拉出的一端折出一个长约50mm的直角,紧握住折角,保证不会有任何转动,将钢帘线拉出6m,慢慢地松开折角让钢帘线自由转动,读数并记录试样转动的方向和圈数如图10
GB/T33159一2016 pul 6m 6m 0.76 0.75 0.25 0.25 0.5 0.5 图10残余扭转示意图 5.4.2试验报告残余扭转;单位为圈,精确到0.25圈力学性能 6.1破断力和破断伸长率 6.1.1试验设备试验设备如下 a拉力机:具有恒定拉伸速率且配备力-伸长曲线自动记录仪的拉力试验机 b传感器;精度不低于1级的拉力传感器;根据试样破断力水平选择使用合适量程的传感器夹具(见图11);根据试样破断力值大小选择使用5kN或10kN钢质渐开线夹具 d引伸计可选) l(A一)=1000mm 图11渐开线夹具示意图
GB/T33159一2016 6.1.2试验步骤试验步骤如下: 安装渐开线夹具调节夹具的测试距离,标距AA'=(1000士1) )mm;如使用引伸计,标距为 a 200mm b将拉力机位移、载荷分别归零 -般钢帘线拉伸速度设定为100mm/ n;对于高伸长和高抗冲击钢帘线结构速度设定 mln 50mm/mnin 如使用引伸计,拉伸速度设定为50n mm/min 将试样由上至下夹人夹具中间,给予试样一定的预张力，一般预张力不超过5N,高伸长和高抗冲击钢帘线预张力不超过3N;如果是带外绕的结构,需要先去除外绕丝启动拉力机测试,直至试样断裂;测试时,观察试样,如果试样出现滑动的状况,需要调整夹持气压并检查夹具,保证试样在拉伸时不出现滑移的情况备观察试样断裂的情况,如果试样断裂在火具的夹持部分或断裂测试完成后,如果数据不合格点距离钳口小于10mm,需要对该试样重新进行检测.必要时考虑更换夹具,如果试样仍然断在夹具内,建议垫砂纸或纱布测试,避免试样不在夹具上断裂,确保数据有效注，砂纸;建议规格为120目~180目;纱布;建议使用医用纱布记录最大破断力值 g h)记录破断伸长率值: 破断伸长率使用引伸计检测,记录最大破断力时的伸长率如果使用横梁位移测试伸长率,需要与使用引伸计检测的数据比对,并对横梁位移测试值进行修正对于标距设定为1000mm(弧面长度为330 ,夹具间距离为340 ,表面光滑)的渐开线 mm， mm，钢夹具,推荐使用式(7): Y=1.17X十0.08 式中修正值横梁测量值,适用范围:l.5%8% 6.1.3试验报告破断力单位为牛(N,精确到1N 破断伸长率;以%表示,精确到0.01% 6.2 在规定力之间的伸长率试验设备 6.2.1 试验设备如下拉力机:具有恒定拉伸速率且配备力-位移曲线(见图12)自动记录仪的拉力试验机 a
GB/T33159一2016 力/N 10o 80 o 40 规定力之间伸长量 20 位移/mm 图12力-位移曲线 b)夹具(见图13);建议使用气动夹具并配备光滑夹片,如试样夹不住或者试样打滑,也可配备细密螺纹夹片;为了满足测试精度要求,需要使用合理量级的传感器夹具试样夹具图13夹具 6.2.2试验步骤试验步骤如下启动拉力机设备,选择规定的力值范围,检查夹具装配状况,设定标距(500士1)mm,且将拉伸速度设定为10mm/min. b 熔取约600mm长的试样,将其夹持在上下夹具,确保试样在夹片中间部位,预张力控制在 0N1N,确保试样不松弛启动设备,记录测试结果 6.2.3试验报告在规定力值范围内的伸长率:以%表示,精确到0.001% 6.3弹性 6.3.1试验设备弹性测量仪(见图14);面板上刻有直径200mn的圆环痕迹,用来作为放置试样的参照和表示试样的原始形态;底部两侧2块磁铁用来固定试样;底部中间2个底槽用来引导试样成圆圈且固定试样在面板上刻有百分比例刻度,精确到1% 10o
GB/T33159一2016 100 f90 80 I0 f猫 fD0 10 图14弹性测量仪示意图 6.3.2试验步骤试验步骤如下 a)熔取一段1200mm左右的试样,将试样一端穿过底槽(a),固定于弹性仪一侧磁块上d),另一端试样穿过底槽(b),固定于弹性仪的另一侧磁块上c). b 调节试样两端点(c，d),使试样与弹性仪面板上圆环吻合 c 以(20士2)mm/s的速度下压试样,试样在底部保持受压(10士1)s,然后以(20士2)mm/s的速度恢复(见图15 在弹性仪图上读数,用%表示 dD 6.3.3试验报告弹性;以%表示,精确到1% 固定试样下压试梢松开试样图15弹性试验过程示意图 6.4弯曲刚度 6.4.1试验设备 TaberV5刚度仪(见图16)应包括带有夹具的传动盘;能加载砝码和配有夹具的摆;刻有单位刚度的底盘,精确到0.1T.s.U 11
GB/T33159一2016 [传动盘原始Y轴传动盘Y轴 TSU刻度锅帘线 15 图16IabLeV5刚度仪示意图 6.4.2试验步骤试验步骤如下 a)打开设备电源,合上夹口,使夹具中心在装置的垂直面上调节底座螺栓使摆锤中间黑线与刚度仪指示盘上内外圈零点线重合 b 熔取5根75mm试样估计试样的刚度大小,选择合适的砝码见表1),并安装在适当的位置上 c 预估刚度的方法;按下方试验步骤夹持好样品,不安装砝码,直接拨动开关使摆向左或者右偏转,如试样的刚度值在刻度盘上太小无法读取则加“10补偿”砝码,如果超出刻度量程,安装“500”砝码进行测试,如仍超出刻度量程,安装更大一级的砝码继续进行测试,直至找到正确的刚度范围表1刚度仪砝码使用表测量范围砝码范围放大倍数 -补偿 0l0 10一 1080 80400 500 >400一800 1000 10 >8001600 2000 20 >1600~2400 3000 30 >2400~4000 5000 50 对称打开夹具,将试样置于夹具中央,转动夹具调节钮将试样夹住调整试样下端左夹至轻触试样,再调节右夹辑至轻触试样,回调右旋钮1/4转向左拨动操作开关,使摆先向左偏转,当摆中间黑线与驱动盘右侧15"线重合时松开开关,记录刚度仪盘读数MoL 向右拨动操作开关,使摆向右偏转,当摆中间黑线与驱动盘左侧15°"线重合时松开开关,记录刚度仪盘读数MoR 12
GB/T33159一2016 测试其他4根试样,并适用式(8)计算弯曲刚度值弯曲刚度=(>,MaoR+习,Mol.)/10 6.4.3试验报告弯曲刚度:单位为T.S.U,精确到0.1T.S.U. 注:1T.S.U=97.974×10-N/mm. 镀层化学性能试验方法 7.1x射线荧光光谱法(xRFs湿法 7.1.1原理用氨水和过硫酸铵配制的褪镀液将钢帘线黄铜镀层溶解,然后将该溶液置于x射线荧光光谱仪中测试,检测出铜和锌的含量,通过计算得到镀层重量 x射线荧光光谱仪的工作原理:X射线管产生一次x射线激发被测试样,受激发的试样中的每一种元素放射出二次x射线,并且不同元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性,探测系统通过测量二次X射线的能量波长)及强度,并由仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成试样中元素的种类及含量 7.1.2试验设备试验设备如下 a波长(或能量)色散型X射线荧光光谱仪(wDXRFS/EDXRFS) b 精密分析天平(精度:0.001g). 精密加液器或同精度要求的移液管:规格及精度要求(25士0.05)mL c d)振荡器 7.1.3试剂除非另有说明,实验时所用试剂应为分析纯或更高纯度,试验用水应符合分析实验室二级水或以上级别水的要求本标准中所用溶液以%表示的均为质量分数试剂如下丙酮或无水乙雕 a) b)过硫酸铵(>98% c)氨水(>25%，密度之0.91g/em') 黄铜褪镀液;溶解10尽过硫酸铵于水中,加人120mL氨水,用去离子水稀释至1000mL,摇 d 匀该溶液需保存在棕色瓶中标准溶液;配制和褪镀液基体一致的铜锌标准溶液,推荐使用浓度如表2 表2推荐XRIS湿法用校准曲线标准溶液浓度标准溶液名称 pw/mg/L pa./(mg/I STl 266.4 133.2 ST2 400.0 200.0 ST3 533.,2 266,4 13
GB/T33159一2016 表2(续 /L 标准溶液名称 Aw/mg/儿 pa/mg/ ST4 666.4 333.2 ST5 800.0 400,0 ST6 933.,2 466.4 7.1.4试样取4g8只干净的钢帘线试样,样品可绕圈或切成小段注:如果试样不干净,用乙或丙酬清洗油污,并充分干燥 7.1.5试验步骤试验步骤如下校准曲线的建立;根据设备操作手册用上述标准溶液在设备内建立测试黄铜镀层的校准曲线 a 及测试方法试验溶液的制备及测试;称取适量试样(具体取样量以测试结果位于校准曲线中间为原则于 b 100mL带盖烧杯中.并精确称量至0.001尽记录质量为m(g) 精确加人25.00mL褪镀液确保钢丝全部浸没在溶液中,盖上盖子,放在振荡器上振荡直到镀层褪镀完全先将少量褪镀后溶液润洗液体塑料杯内部.然后将剩余溶液全部倒人杯内(溶液量至少需达到杯子体积的1/2),盖上盖子,放人钢杯内,并确认液体没有泄漏,杯膜没有褶皱置于x射线荧光光谱仪样品室内,使用已建立的镀层方法进行测试注如果不能确定镀层是否完全褪镀,可重新取样,并将试样解捻后按上述方法进行褪镀及测试 7.1.6计算测试结束后软件自动计算出cu的质量浓度(mg/L)及2n的质量浓度(mg/L.),黄铜镀层铜含量 uwa按式(9)计算,镀层重量按式(10)计算,镀层厚度按式(11)计算 0c ×100 9 cu pcu一pn ×25 pcu十p W 10 0002 ×0.235×w t=d 式中: 黄铜镀层铜含量,以%表示; we -设备测试结果溶液中铜的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L); 0c -设备测试结果溶液中锌的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L); pPm W -每千克钢帘线上镀层重量,单位为克每千克(g/kg); -镀层厚度,单位为微米(Am); 试样褪镀前的质量,单位为克(g); 钢帘线单丝直径,单位为毫米(G mm 7.1.7试验报告镀层重量:单位为克每千克(g/kg),精确到0.01g/kg 14
GB/T33159一2016 镀层铜含量;以%表示,精确到0.01% 7.1.8质量保证和控制测试前应用标准溶液校核本分析方法的有效性,当过程失控时,应找出原因,纠正错误后,重新进行校核 7.2化学滴定法 7.2.1试验原理本方法借助于氨水和过硫酸铵将镀层自钢丝上溶解下来,而钢基体不受影响将该镀层溶液加热分解,并调整pH至5一6,用硫脉掩蔽铜,二甲酚橙为指示剂,EDTA滴定锌含量再用过氧化氢分解硫脉,释放出铜离子,以PAN为指示剂,EDTA滴定铜含量 7.2.2试验设备试验设备如下 a)分析天平(精确到0.000lg). b 加热板或电炉 7.2.3试剂除非另有说明,实验时所用试剂应为分析纯或更高纯度,试验用水应符合国家分析实验室三级水或以上级别水的要求本标准中所用溶液以%表示的均为质量分数试剂如下 a)硫酸1十4,体积比 D 过硫酸铵(>98% 氨水(>25%,密度~0.91g/em') 缓冲溶液(pH值为5.2):400旦六次甲基四胺溶于适量水中,加人100ml盐酸后稀释至1000ml 抗坏血酸溶液(5%) 硫脉溶液(10%. 二甲酚橙指示剂(0.2%. 过氧化氢(30% 指示剂(0.1%乙醇溶液) 乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准溶液(0.010mol/L) k) 无水乙醇丙酮或无水乙哒 m 黄铜褪镀液;溶解80g过硫酸铵于适量水中,然后加人150mL氨水,最后用去离子水定容至 1000mL,摇匀 7.2.4试样取2g左右钢帘线,解捻，样品可绕圈或切成小段注:如果试样不干净,用无水乙酥或丙酮清洗油污,并充分干燥 7.2.5试验步骤试验步骤如下 15
GB/T33159一2016 称重称量试样,记录质量为m精确到0.0001g) a b)溶解;将试样放人250mL烧杯中,加黄铜褪镀液15 20mL并不断摇动,待试样完全褪 mL 镀后,取出试样,并用洗瓶充分冲洗试样使残留褪镀液清洗至原烧杯中,然后将该试样浸人无水乙醇中清洗并充分干燥,再次称量试样褪掉镀层后的质量,记为m.(精确到0.0001g). 注;也可使用20 mml 氨水然后逐滴加人30%过氧化氢的方法将镀层褪镀定锌:将上述溶液置于加热板上加热分解氧化物至蓝色完全褪去,并浓缩体积至10mL左右取下用少量水冲洗烧杯内壁周围结晶,冷却至室温,滴加硫酸(1十4)溶液2滴,缓冲液(pH值为5.2)8ml10mL,5%抗坏血酸2mlL,(如黄绿色未消失,继续滴加至颜色消失并过量). 10%硫脉2mL,摇动片刻,加0.2% 甲酚橙指示剂2滴,用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为亮黄色为终点,记录消耗EDTA体积VmL) 定铜;向定锌后的溶液中加人2.5mL30%过氧化氢,摇动片刻,滴加4滴PAN指示剂,用 D 0.01mol/ILEDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为黄绿色为终点,记录消耗EDTA体积V,(nmL). 7.2.6计算黄铜镀层重量按式(12)或式(13)计算,镀层中铜含量按式(14)计算,镀层厚度按式(15)计算 63.54×c×V,十65.38×c×V 12 W 71 m m2×1000 w 13 m1 63.54×c×V×100 w 14 c 63.54×c×V，十65.38×c×V ！=d×0.235×Ww 15 式中: -每千克钥帘线上镀层重量,单位为克每千克(g/ke) W 试样褪镀前的质量,单位为克(g) 11 试样褪镀后的质量,单位为克(g); 2 镀层中铜含量,以%表示; 7 镀层厚度,单位为微米(um); 钢帘线单丝直径,单位为毫米(mm); d EDTA标准溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); V -EDTA标准溶液滴定锌消耗量,单位为毫升(mL); V EDTA标准溶液滴定铜消耗量,单位为毫升(mL); 63.54 铜的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol); 65.38 锌的摩尔质量,单位为克每摩尔g/mol. 7.2.7试验报告镀层重量;单位为克每千克(g/kg),精确到0.01g/kg 镀层铜含量:以%表示,精确到0.01% 7.3原子吸收光谱法(AAs法 7.3.1试验原理硝酸溶解钢帘线黄铜镀层,用原子吸收光谱仪来检测溶液中铜、锌组分的含量原子吸收光谱仪工 16
GB/T33159一2016 作原理为;仪器的光源辐射出具有待测元素的特征谱线,当该谱线通过试样蒸气时被待测元素的基态原子吸收,通过辐射特征谱线光谱被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量 7.3.2试验设备试验设备如下 a)原子吸收光谱仪(AAs;备有空气-乙炔燃烧器,铜空心阴极灯，锌空心阴极灯) b) 分析天平(精确到0.0001g) 7.3.3试剂除非另有说明,实验时所用试剂应为分析纯或更高纯度,试验用水应符合国家分析实验室二级水或以上级别水的要求本标准中所用溶液以%表示的均为质量分数试剂如下 a)无水乙醇 b)丙酮或无水乙腿硝酸(65% C d)1000mg/I锌标准溶液 1000mg/1铜标准溶液 f 校准曲线用标准溶液配制和试样溶液基体一致的铜锌标准溶液,推荐使用浓度如表3 表3推荐AAs法用校准曲线标准溶液浓度标准溶液名称 pw/mg/I pn/mg/I 基体 5%体积分数)HNo 空白 0.0 0.0 5%体积分数)HNO 1号标准溶液 1,0 0,5 5%体积分数)HNO 2号标准溶液 2.0 l.0 8号标准溶液 5%(体积分数)HINo. 1.5 3,0 4号标准溶液 4.0 2.0 5%体积分数)HNO. 5.0 2.5 5号标准溶液 5%体积分数)HNo 7.3.4试样取适量样品0.2g~0.4g钢帘线剪成小段并解捻注，如果试样不干净,用无水乙酰或丙酮清洗油污,并充分干燥 7.3.5试验步骤试验步骤如下 a)称重;称量试样,记录质量为m(g)(精确到0.0001g) b)溶解:将试样放人干净烧杯内,加人5mL.65%HNO轻轻晃动,直至镀层全部溶解定容立即将上述溶液转移至200mL容量瓶中,并用5mL65%HNo清洗烧杯及钢丝,溶液也转移至容量瓶中然后用去离子水分几次请洗烧杯及钢丝,溶液全部定量转移至该容量瓶中,最后用去离子水定容至刻度线,摇匀 17
GB/T33159一2016 d 测试: 设备参数的设定;按照设备供应商推荐的方法调整设备,推荐波长:Cu324.7nm;Zn213.9nm. 标准曲线的设置:按照设备操作方法建立相应的校准曲线,当工作曲线线性r>0.999时,进行试样溶液的测定,由计算机自动给出测定元素的质量浓度:pc.(mg/L)，pn.(mg/L>. 7.3.6计算黄铜镀层重量按式(16)计算,黄铜镀层铜含量按式(17)计算,镀层厚度按式(18)计算 ×0.2 土上 pc w 16 0 ×100 17 wa pcu十pa =l×0.235×W 18 式中: 设备直接测试溶液中铜的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L) pca 设备直接测试溶液中锌的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L); 0 w 每千克钢帘线上镀层重量,单位为克每千克(g/kg). 黄铜镀层铜含量,以%表示; wc 镀层厚度,单位为微米(um); -试样褪镀前的质量,单位为克(g); m l 钢帘线单丝直径,单位为毫米(mm) 7.3.7试验报告镀层重量单位为克每千克(g/kg),精确到0.01g/kg 镀层铜含量:以%表示,精确到0,.01% 7.3.8质量保证和控制测试前用标准溶液校核本分析方法的有效性,当过程失控时,应找出原因,纠正错误后,重新进行校核 7.4电感稠合等离子发射光谱法(IcP法) 7.4.1试验原理通过硝酸将钢丝黄铜镀层溶解下来,用电感耦合等离子发射光谱仪测试溶液中的铜锌含量等离子体发射光谱仪的工作原理为;当气通过等离子体火炬时,经射频发生器所产生的交变电磁场使其电离、加速并与其他氧原子碰撞,形成原子、离子,电子的粒子混合气体,即等离子体样品经过进样器中的雾化器被雾化并由氯载气带人等离子体火炬中,气化的样品分子在等离子体火炬的高温下被原子化、电离、,激发不同元素的原子在激发或电离时可发射出特征光谱,特征光谱的强弱与样品中原子浓度有关,即可测定各元素含量 7.4.2试验设备试验设备如下电感耦合等离子发射光谱仪(ICP) a b)分析天平(精确到0.0001g) 18
GB/T33159一2016 7.4.3试剂除另有说明,实验时所用试剂应为分析纯或更高纯度,试验用水应符合国家分析实验室二级水或以上级别水的要求本标准中所用溶液以%表示的均为质量分数试剂如下 a无水乙醇 b 丙酮或无水乙酥硝酸(65%). d 1000 nmg几锌标准帘液 1000mg/儿铜标准溶液校准曲线用标准溶液配制和试样溶液基体一致的铜锌标准溶液,推荐使用浓度见表4 表4推荐ICP法用校准曲线标准溶液浓度基体标准溶液名称 pu/mg/L) pa/(mg/L 空白 10%体积分数)HINo. 0.0 0.0 1号标准溶液 5.0 2.5 10%体积分数)HINO 2号标准溶液 10.0 5.0 10%体积分数)HINO 3号标准溶液 20.0 10.0 10%体积分数)HNO 4号标准溶液 30.0 15.0 10%体积分数)HNO 5号标准溶液 10%(体积分数)HNo) 40.0 20.0 7.4.4试样取1g左右钢帘线剪成小段并解捻注:如果试样不干净,用无水乙或丙酮清洗油污,并充分干燥 7.4.5试验步骤试验步骤如下称重,称量试样,记录质量为m(g)(精确到o.0001E a b)溶解将试样置于干净烧杯内,加人10mL65%HNo轻轻晃动,直至镀层全部溶解定容;立即将上述溶液转移至200mL容量瓶中,用10mL65%INo清洗烧杯及钢丝,并将 c 溶液转移至容量瓶中然后用去离子水清洗烧杯及钢丝多次,溶被全部转移至该容量瓶中,最后用去离子水定容至刻度线,摇匀溶液待测测试设备参数的设定按照设备供应商推荐的方法调整设备 nm;Zn213.9nm 或者202.548n 推荐波长;Cu324.7nm或者224.7" nm 标准曲线的设置:按照设备操作方法建立相应的校准曲线,当工作曲线线性r>0.999时,进行 g/L) 试样溶液的测定,由计算机自动给出测定元素的质量浓度:pce(mg/L),pa(mg 7.4.6计算黄铜镀层重量按式(19)计算,黄铜镀层铜含量按式(20)计算,镀层厚度按式(21)计算 19
GB/T33159一2016 ×0.2 pcu十pn W 19 7 pc (20 ×100 w'c pca十p =d×0.235×w 21 式中: -设备直接读数溶液中铜的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L) pca -设备直接读数溶液中锌的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L); p W -每千克钢帘线上镀层重量,单位为克每千克(g/kg); 黄铜镀层铜含量,以%表示; w'cu 镀层厚度,单位为微米(丝m); 试样褪镀前的质量,单位为克(g); -钢帘线单丝公称直径,单位为毫米(n mm 7.4.7试验报告镀层重量;单位为克每千克(g/kg),精确到0.01g/kg 镀层铜含量以%表示,精确到0.01% 7.4.8质量保证和控制测试前用标准溶液校核本分析方法的有效性,当过程失控时,应找出原因,纠正错误后,重新进行校核粘合性能试验方法试验原理 8.1 通过从制备好的试样中测定单根钢帘线从埋人的橡胶中延轴向抽出的力来确定使用的夹具应有能确保应力均匀的圆孔 8.2试验设备和工具 8.2.1开放式炼胶机: 辗筒直径;大约160mm 工作宽度;最小220mm 配备加热/降温系统 8.2.2测厚仪尺寸精度:0.1mm. 测量范围:0mm10mm 8.2.3硫化机温度精度:0.5C 温度设定;最大200 温度分布:同一层平板上的温度差异不超过士1C,实际温度与设定温度之间的差异不超过士1C n×400 平板尺寸;最小400mm mma 平板压力:在模具模腔面积上施加的压强不小于3.5MPat 20
GB/T33159一2016 8.2.4拉力机 8.2.5预制模具(推荐使用): 预制模具的使用可以缩短试样放进硫化模具的时间预制模具的尺寸可根据硫化模具的尺寸进行加工硫化模具(参见附录A)拉拔夹具(参见附录B). 8.2.6 计时器,手套,隔热手套,斜口钳、,天平、熔断器、,聚乙烯薄膜 8.2.7 8.3胶料 8.3.1胶料由需方提供,并由需方给出胶料的保存条件和保质期 8.3.2硫化试验条件由需方提供,包括硫化温度、压力和时间 8.3.3混炼好的胶料需要避光保存 8.4试验步骤 8.4.1硫化机及模具准备硫化机及模具准备如下开启硫化机,根据试验要求,设置硫化温度、硫化压力和硫化时间,硫化机达到设定温度后须预 a 热30min以上， b)根据试验要求,将所需的硫化模具放置于硫化机平板中央,合上平板后进行预热,达到设定温度后须预热30min以上模具也可与硫化机开启时一起预热,但应保证达到设定温度后保温 30min以上 8.4.2胶料的准备胶料的准备如下辐筒温度控制在(60士5)C左右 a nmm左右,加人胶料预热,然后进行薄通,薄通不超过3次,然后调大锯距,达到 b 调好辐距至1 胶料所需厚度的要求,让胶料包锯、下片 e)出片厚度为(7.5士0.5)mm,或可将炼薄的胶片叠加至(7.5士0.5)mm使用 d)用聚乙烯薄膜覆盖胶料,防止表面受到污染而影响粘合性能 8.4.3硫化模具的准备硫化模具的模腔有12.5mm和25mm两种,根据要求选择不同的硫化模具 8.4.4试样的准备试样的准备如下钢帘线试样;选择1,2.3、4共4个试样,每个试样熔取3段(1号试样分为1-1,12,l32号试 a 样分为2-1,2-2,2-3),长度180mm以上,试样应确保不散头,选取试样应佩戴手套,防止污染试样,从而改变试样的表面状态,避免用手接触试样与胶料接触的部分参考试样(推荐):硫化测试过程推荐使用参考试样(RM:ReferenceMaterial),用以监控胶料、测试过程的稳定性参考试样应具有稳定的粘合性能熔取3段参考试样(RM1,RM2,RM3),制备是放置于模具狭缝的1,8、15号位置 8.4.5橡胶块制备橡胶块制备如下 21
GB/T33159一2016 按照使用的模具尺寸来切制割胶料(见图17). 图17胶块 b将切割好的一条胶料撕去两面的聚乙烯薄膜后放人预制模具的槽中(见图18 图18 预制模具将准备好的试样按(见图19)示意的方式放人预制模具的狭缝中,保证试样的长度一致;最小露出长度应大于50mm 圣二 -””器””了了”” 图19样品布局 d)再取一块胶条撕去两面的聚乙烯薄膜后放人模具的槽中,覆盖在试样表面,并压实(见图20)，在试样上做好标识二卫2”” 图20 完成预制将胶块试样(见图21)从预制模中小心取出,室温环境下预制好的橡胶块储存不超过4h 22
GB/I3315g一2016 易图21 胶块试样 8.4.6硫化硫化程序如下打开硫化机,取出预热的模具放在隔热板上,移开上模板,将制备好的橡胶块放人模具中,盖上上模板,快速将模具放回硫化机平板中央;整个过程应该控制在2min以内 b)合上硫化机,硫化机平板上升到设定的压力后自动停止上升,目视检查模具是否闭合 e硫化结束后,迅速打开硫化机,取出模具,移去上下模板,将试样脱模 d)修整硫化胶块将试块放置在干净的金属台面上进行冷却,橡胶块停放的时间通常在室温下不少于16h,但不 e 能超过72h,特殊情况可由供需双方商定剪去胶块非拉拔面的试样,并剔除拉拔面试样上的残留橡胶;修剪时不能损伤橡胶块及试样见图22). 注检查试样是香位于橡胶块宽度的中心线上二了卫”翠了”了？了图22胶块的修整 8.4.7测试测试程序如下 a)拉力机的测试速度设定为100mm/min,特殊情况可由供需双方商定硫化拉拔夹具安装于拉力机的下夹具上,将修剪好的橡胶块放人硫化拉拔夹具中,使试样位 b 于直径为12.5mm的拉拔孔的中心位置,调节夹具的底板,保证试块在拉拔过程所受的变形最小调节上夹具的高度,将钢帘线试样放人上夹具的两个夹片中间,夹紧,保证试样与胶块垂直启动拉力机.将试样从橡胶块中逐一抽出.记录抽出所需的最大力,精确到1N d 将抽出的试样表面(见图23)按表5进行评定,判断并记录覆胶率,精确到10% e 图23抽出的试样 23
GB/T33159一2016 表5覆胶率的评判标准覆胶率描述试样表面附着橡胶面积小于10% 试样表面附着橡胶面积小于20% 10 试样表面附着橡胶面积小于30% 0 试样表面附着橡胶面积小于40% s0 40 50% 试样表面附着橡胶面积小于 sO0 试样表面附着橡胶面积小于60% 试样表面附着橡胶面积小于70% 6o 70 试样表面附着橡胶面积小于80% 80 试样表面附着橡胶面积小于90% 90 试样表面附着橡胶面积小于100% 100 试样表面附着橡胶面积100% 计算 f 抽出力单值为 1号试样抽出力;1-1、1-2、13号3个试样抽出力的平均值号试样抽出力:2-1、2-2、2-3号3个试样抽出力的平均值 2 3 号试样抽出力;3-1,3-2,3-3号3个试样抽出力的平均值; 号试样抽出力;4-1、4-2,4-3号3个试样抽出力的平均值覆胶率单值为 1号试样覆胶率;1-1、1-2、1-3号3个试样覆胶率的平均值; 号试样覆胶率:2-1,2-2、2-3号3个试样覆胶率的平均值; 2 3号试样覆胶率;3-1、3-2、3-3号3个试样覆胶率的平均值; 4号试样覆胶率;4-1、4-2、4-3号3个试样覆胶率的平均值参考试样结果仅记录作为内部跟踪,不报告 8.5试验报告抽出力:单位为牛(N)，精确到1N 覆胶率;以%表示,精确到10% 24
GB/T33159一2016 附录A 资料性附录硫化模具及盖板 A.1硫化模具 A.1.1硫化模具见图A.1 单位为毫米 200土0.2 62.5 90 1.5 12.5士0.2 nLn 1.8士0. 图A.1硫化模具 A.1.2材料;中碳钢 A.1.3除加注外,其他尺寸误差为士1rmm,角度误差士2 A.1.4埋人深度有12.5mm和25mm两种,当埋人深度为25mm,模腔宽度为25mm,模具宽度则为 125mm A.2模具盖板 A.2.1模具盖板见图A.2 25
GB/T33159一2016 单位为毫米 12.5 图A.2模具盖板 A.2.2材料;中碳钢 A.2.3数量:2块 A.2.4所有尺寸误差为士1nmm A.2.5对应模腔宽度为25mm的模具,盖板的宽度为125mm. 26
GB/T33159一2016 附录 B 资料性附录硫化拉拔夹具 B.1硫化拉拔夹具见图B.1 单位为毫米 00 13， 2 品直径10，螺纹海里 1015 直径4，深度9，螺纹 -直径8，螺纹 -直径10，深度19，螺纹图B.1硫化拉拔夹具 B.2材料:中碳钢除加注外,所有尺寸误差为土1mm,角度误差为士0.5 B.3 B.4对于圆孔的尺寸要提高精度(12.5士0.5)m mm

钢帘线试验方法GB/T33159-2016

一、背景

钢帘线作为轮胎中的重要结构部件，其性能的稳定性和可靠性对于轮胎的使用寿命和安全性至关重要。因此，需要建立一套科学严谨的试验方法来评价钢帘线的性能指标。

二、实验目的

根据GB/T33159-2016标准中规定的试验方法，确定钢帘线的性能参数，包括拉伸强度、断裂伸长率、扭转角等。

三、实验步骤

以下将介绍钢帘线试验方法的主要步骤：

1.试样制备

将钢帘线样品按照GB/T33159-2016标准中规定的要求进行剥离、清洗等预处理工作，制备好试样。

2.拉伸试验

将试样固定在试验机的卡爪上，按照GB/T33159-2016标准中规定的拉伸速度进行试验，记录钢帘线的拉伸强度和断裂伸长率等参数。

3.扭转试验

将试样固定在试验机的夹具上，按照GB/T33159-2016标准中规定的扭转速度和力矩进行试验，记录钢帘线的扭转角和扭转力等参数。

四、实验结果

根据上述实验步骤得到钢帘线的拉伸强度、断裂伸长率、扭转角和扭转力等相关参数，可作为钢帘线性能评价的重要指标。

五、结论

GB/T33159-2016标准中规定的钢帘线试验方法可以有效评价钢帘线的性能指标，保证了钢帘线的稳定性和可靠性。该试验方法简单易行，且结果具有可靠性和科学性。