How to compare data from ISO and ASTM in material property tables?

Как сравнить данные ISO и ASTM в таблицах свойств материалов?

В процессе выбора пластиковых материалов мы часто видим два набора параллельных данных — ISO и ASTM, которые берутся из разных стандартов испытаний: Международной организации по стандартизации (ISO) и Американского общества испытаний и материалов (ASTM).

Многие инженеры, сравнивая таблицы свойств материалов, чаще всего задаются вопросом: «Оба измерения прочности на разрыв; что лучше, 50 МПа по ISO или 55 МПа по ASTM?» Ответ, к сожалению, заключается в том, что их нельзя сравнивать напрямую, а иногда и конвертация невозможна.

Почему нельзя сравнивать данные, которые «выглядят похожими»?

Хотя ISO и ASTM измеряют свойства с одинаковыми названиями, такие как ударная вязкость и модуль упругости при изгибе, разные «переменные» в процессе измерения делают окончательные результаты похожими на измерения с помощью «метрической линейки» и «вытянутой имперской линейки» — значения невозможно просто сравнить.

Ключевые отличия:

Форма и размер образца. Даже из одного и того же материала длинная полоса и гантель будут проявлять совершенно разную прочность под нагрузкой. Стандартные образцы ISO обычно толще или длиннее, чем образцы ASTM.

Скорость испытаний: Полимерные материалы вязкоупругие. Если их быстро растянуть, они станут более хрупкими и крепкими; если растягивать их медленно, они станут более упругими. Часто существуют тонкие различия в спецификациях «скорости растяжения» между ISO и ASTM.

Предварительная обработка окружающей средой: следует ли поместить материал при температуре 23°C и влажности 50% на 24 часа или 48 часов? Какое отклонение температуры допускается во время испытаний? Эти тонкие различия в окружающей среде могут существенно изменить результаты испытаний.

Лист ПК с высокой ударопрочностью

Типичные случаи

Случай 1: Ударная прочность консольной балки (удар LZOD)

Это тест, наиболее подверженный недопониманию.

Испытание на ударную вязкость по Изоду

Отличия предметов	АСТМ Д256	ИСО 180
Толщина образца	Обычно 3,2 мм (1/8 дюйма)	Обычно 4 мм
Форма выреза	Относительно фиксированный	Доступен в типах A и B.
Единицы результата	Дж/м (энергия/ширина образца)	к/м² (энергия/площадь поперечного сечения)

ASTM измеряет энергию на единицу ширины, а ISO измеряет энергию на единицу площади. Хотя единицы измерения можно преобразовать математически, полученные значения по-прежнему не имеют академической эквивалентности из-за различных состояний внутреннего напряжения, вызванных толщиной образца.

Лист ПОМ, который хорошо показал себя в тестах на удлинение при разрыве.

Случай 2: Свойства растяжения

Вы можете подумать, что «разрушающая сила» сопоставима, не так ли? На самом деле нет.

Разница: скорость тестирования

ASTM D638: допускает более широкий диапазон скоростей испытаний и имеет специальные рекомендуемые скорости для материалов с разными модулями упругости.

ISO 527 устанавливает чрезвычайно строгие требования к скорости. В частности, при измерении «модуля растяжения» ISO требует измерения с помощью экстензометра на чрезвычайно низких скоростях (обычно 1 мм/мин).

Поскольку пластмассы обладают значительной чувствительностью к скорости деформации, если вы используете более высокую скорость ASTM, полученные данные о прочности обычно будут выше, чем более медленные данные ISO.

Лист PEEK, отличный термостойкий материал.

Руководство по предотвращению ошибок для инженеров

Если вы выбираете материалы или изучаете альтернативы, следуйте следующим принципам:

1. Сравнивайте в одной системе: всегда отдавайте предпочтение сравнениям в одной стандартной системе, например, сравнению значений ISO с другими значениями ISO.

2. Найдите таблицы свойств «двойного стандарта». Многие крупные международные производители (такие как DuPont и BASF) приводят результаты обоих испытаний; это самая безопасная ссылка.

3. Сосредоточьтесь на тенденциях, а не на абсолютных значениях: если материал A на 20% прочнее материала B по стандартам ASTM, то материал A обычно лучше и по стандартам ISO. Хотя числовые значения не могут быть преобразованы напрямую, рейтинг превосходства в производительности обычно является последовательным.

4. Обратите внимание на единицы измерения: особенно для ударной вязкости и температуры теплового искажения, обязательно проверьте, какой суффикс — кДж/м² или Дж/м.

В итоге,

ISO и ASTM представляют собой два разных набора «правил игры». Хотя оба метода описывают свойства материалов, различия в инструментах испытаний, размерах образцов и логике напряжений создают пробелы в данных.

В исследованиях, разработках и проектировании принудительная замена данных ASTM в расчетах моделирования, требующих стандартов ISO, может привести к перепроектированию или преждевременному выходу из строя конструкции продукта.

February 03, 2026