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一文读懂常规力学性能测试--摩擦磨损试验

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一、概述

机器运转,相互接触零件间因相对运动而产生摩擦。

而磨损正是由于摩擦产生的结果。

磨损,造成表层材料的损耗,零件尺寸变化,直接影响零件使用寿命。


     
二、摩擦      
两个相互接触的物体或物体与介质之间在外力作用下,发生相对运动,或者具有相对运动的趋势时,在接触表面上所产生的阻碍作用称为摩擦。
阻碍相对运动的阻力一摩擦力。
摩擦力的方向总是沿着接触面的切线方向,跟物体相对运动方向相反,阻碍物体间的相对运动。
按照两接触面运动方式的不同,可以将摩擦分为:
①滑动摩擦:指的是一个物体在另一个物体上滑动时产生的摩擦。
②滚动摩擦:指的是物体在力矩作用下,沿接触表面滚动时的摩擦。

     
三、磨损及磨损的类型      
按环境和介质可分为
①流体磨损
②湿磨损
③干磨损
按表面接触性质可分为
①金属--流体磨损
②金属--金属磨损
③金属--磨料磨损
常用(磨损失效机制)分类,五类:
①粘着磨损
②磨料磨损
③腐蚀磨损
④微动磨损
⑤表面疲劳磨损(接触疲劳)
磨损类型并非固定不变
在不同的外部条件和材料具有不同特性情况下,损伤机制会发生转化,由一种损伤机制变成另一种损伤机制。

     
四、摩擦磨损试验的目的及内容      
1.材料性能评定
2.滑剂性能评定
3.摩擦磨损机理分析
4.进行基础研究

     
五、摩擦磨损测量参数      
1.摩擦参数
摩擦力、摩擦力矩、摩擦系数
2. 磨损量参数
3.直接参数
线性磨损量--长度变化面积磨损量--面积变化体积磨损量--体积变化质量磨损量--质量变化
4.相关参数
利用磨损量的倒数来表示摩擦副的耐磨性
磨损速度
磨损量与摩擦路程的比值
5.间接参数使用寿命
6. 摩擦温升 (体积温升 闪温)
7. 摩擦振动及躁声 

     
六、应用      
摩擦学基础研究
可以在仪器上运行一些典型测试,如往复式运动-球/盘,柱/盘,盘/盘,根据客户的真实工况要求,可以在0~90°间调整测量角度,实现点、线、面接触。
润滑油和材料研究
可以做大量燃料油,润滑油油,润滑脂和固体润滑材料的测试,有多种国际和国内的标准试验方法可以参考
润滑油、材料、涂层摩擦磨损分析
可以测量润滑油性能及相应磨损测试。可以测试各种摩擦材料、各种摩擦副在高温条件下的摩擦学性能,如磨损随温度的变化,摩擦系数随时间的变化。可测量各种涂层在不同温度下的摩擦磨损性能。
油、脂的极压特性分析
可通过相应载荷和电阻变化测量润滑油极压性能。
质量保证及控制
分析涂层的摩擦系数、抗磨性能的变化趋势。可通过检测预估磨损件实际使用寿命,从而保证正常工况。
粘滑(Stic-slip)现象分析
可通过选择粘滑运动模式,分析试验件间摩擦运动的粘滑现象。
标准测试方法:DIN 51834,ASTM D5706,D5707 以及多种国内标准
陶瓷材料的摩擦特性分析
可测试不同载荷、不同温度、不同润滑介质下的陶瓷材料摩擦特性。

     
七、研究应用      
1.西安交大材料学院单智伟研究团队发明了由洛伦兹力驱动的原位透射电镜摩擦技术并探究了亚微米尺度接触最大摩擦力的物理机理。
透射电镜中的磁场强度高达2T(为地表磁场的上万倍),通常被认为不利于材料的表征,尤其是磁性材料。受洛伦兹力工作原理的启发,单智伟研究团队博士生陆焕焕利用电镜的强磁场,破解了在电镜中实现摩擦测试所需横向可控位移的难题,创造了揭示摩擦领域最基本问题,即单粗糙峰摩擦机理的利器。该技术已获得国家发明专利授权。该技术的应用和推广有望破解摩擦领域的一系列基础难题,开辟一个新的关于摩擦的研究领域。
2.中国科学院兰州化学物理研究所磨损与表面工程课题组长期致力于高性能润滑与耐磨涂层的基础和应用研究。近期,该课题组在前期研究基础上,基于边界润滑理念,利用组分改性、树脂基质结构调控改善本体强度,通过液相的可控迁移实现了固液协同润滑,突破了传统润滑涂层的设计理念,发展了具有优异减摩和耐磨性能的新型固液复合涂层。

 

             



信息来源:硕博测试圈


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来源:材子笔记
振动疲劳化学材料控制试验
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首次发布时间:2023-03-07
最近编辑:1年前
材子笔记
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