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磨耗试验机
阅读:3269时间:2016-07-08 10:27:54

    磨耗试验(Wearing Test,rattler test)的目的在于测定材料的耐磨耗性。设备有磨耗试验机和精密电子天平。

原理

    磨耗机构

    磨耗是两固体表面互相接触,经摩擦而使表层材料脱落的现象。磨耗依其发生原因可分类为四种机构:

    1.黏着磨耗

    固体表面接触时,其高高低低的峰端,会妨碍两个固体表面百分之百的接触。突出部分彼此接触,因承受大的压力而产生塑性变形,而起冷焊作用,如图1所示之黏着现象。黏着部分因摩擦滑动而使较弱材料之一侧发生剪断,导致材料从较弱的一侧被黏着到较强的一侧,如图2所示。

    2.刮除磨耗

    两个硬度不同的固体表面相接触时,较硬固体表面的峰端刺入较软物体的表面,经磨耗作用而刮除较软固体的表面而形成坑孔,如图3所示,此种磨耗称为刮除磨耗。在两个接触面间,如果有外界的硬质颗粒(如砂)介入也会引起刮除磨耗。

    3.表面疲劳磨耗

    疲劳所导致的磨耗常发生于滚动接触的场合,这是反覆的周期变化应力作用在一固体表面,经连续操作后,微小的裂缝在物体表面或内层产生,并且继续扩大,当裂缝延伸至表面后,致使材料成碎块而脱落。此种磨损常在表面留下大小不一的坑孔。此类疲劳磨耗的型式经常发生在齿轮、轴承等机件上。

    4.腐蚀磨耗

    两固体接触面暴露在腐蚀性气体或液体的环境下,表面因受到腐蚀而产生硬脆的氧化物,这些氧化物与母材的结合力较弱,在磨耗时很容易被剥离,此种现象称为腐蚀磨耗.

影响耐磨耗性的因素

    1.黏着性

    不易黏着的材料组合耐磨性较大。

    2.表面氧化膜

    氧化膜可防止黏着者较好,若易黏着或脱落,则磨耗增多。

    3.化学安定性

    易腐蚀者容易引起腐蚀磨损。

    4.热传导性

    摩擦热散热较快者较不易磨损。

    5.硬度与强度

    硬材料接触点变形少,耐磨耗性好,但接触不良时,不易牢贴,会增加磨耗量。

    6.表面粗糙度

    粗糙度大时,易引起刮除作用,故磨耗量大。

    7.润滑剂

    润滑剂可以形成油膜,减少磨耗量,但接触压力大时,油膜破裂,金属会因黏着而增加磨耗量。

实验方法

    材料

    AISI 1020低碳钢板在不同测试圈数下试验十根试片。

    实验条件

    磨耗量=试验前重量一试验后重量

    (a)干燥无润滑状态

    (b)磨轮:H-18

    (c)荷重(砝码重量):1000g(或500g)

    实验步骤

    (1)将主机及吸尘器电源打开(ON)。

    (2)设定测试参数:测试圈数、吸尘器抽风速度等。

    a.测试圈数的设定:按下“SELECT TEST CYCLES” 键,输入测试圈数,再按“ENTER”键。

    b.吸尘器抽风速度的设定:仪器内设值为100,若要更改则按下“SET VACUUM LEVEL”键,输入抽风速度值,再按“ENTER”键。

    (3)将试片用电子天平秤其重量,量测精度到1mg。

    (4)将试片置于试片架并用试片夹夹紧。

    (5)将磨轮安装于磨轮架上旋紧,接着装上砝码并放下磨轮架, 然后放下吸尘器吸嘴。

    (6)按“START”键开始进行测试,直至试片架停止转动。若试验中要终止试验可按下“STOP”键(紧急停止键)。

    (7)测试完成后,取下试片观察并用电子天平秤其重量,而磨耗量则以试验前后重量的改变决定。

    (8)若要继续下一个测试,则按下“RESET CYCLES COMPLETED“键归零,再依上述程序操作。

注意事项

    (1)准备试片须注意事项

    a.试片若经一般硬化处理者,则先车制成毛胚,经处理后,再进一步精磨成标准尺寸。

    b.实验前试片先以丙酮清洗油污,并用干燥器保管,手不可接触摩擦面。

    (2)磨轮若发生偏磨耗,则使用所附砂纸置于试片架上当试片做修正。

    (3)吸尘器抽风速度须能吸取磨耗颗粒,一般设定在70。

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