Τι είναι η Φθορά;
Η δοκιμή φθοράς είναι μια δοκιμή στην οποία μετράται η απώλεια ουσίας μεταξύ δύο επιφανειών υπό ελεγχόμενη επαφή και κίνηση. Εκφράζεται ως απώλεια μάζας, απώλεια όγκου ή βάθος εσοχής.
Σκοπός της Φθορά
Ο σκοπός είναι η συγκριτική αξιολόγηση της διάρκειας ζωής των εξαρτημάτων και των επιστρώσεων που φορτώνονται με τριβή, παρέχοντας δεδομένα για την επιλογή υλικού και επικάλυψης.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Φθορά;
- Επικαλυμμένα και επιφανειακά επεξεργασμένα μέρη
- Υλικά ρουλεμάν και δακτυλίου
- Επενδύσεις δαπέδων
- Διακοσμητικές επιφάνειες εσωτερικού αυτοκινήτου
- Εργαλεία κοπής και διαμόρφωσης
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Φθορά;
Πρότυπα σχετικά με τη Φθορά
- ASTM G99
- ISO 5470-1
- ASTM G65
- ASTM D4060
- ISO 20808
Συνθήκες της Φθορά
- Ρύθμιση επικοινωνίας
- Καρφίτσα σε δίσκο, μπλοκ σε δακτύλιο, τριβή ελαστικού τροχού ή τροχός Taber
- Κανονικό φορτίο
- Σταθερό φορτίο που ορίζεται στο πρότυπο ή στην προδιαγραφή
- Απόσταση ολίσθησης
- Ορίζεται ως συνολική απόσταση ή αριθμός κύκλων
- Περιβάλλο
- Στεγνό ή λιπασμένο. καταγράφονται η θερμοκρασία και η υγρασία
Εξοπλισμός για τη Φθορά
- Μηχάνημα δοκιμής τριβολογίας (καρφίτσα σε δίσκο)
- Λειαντικό Taber
- Ισορροπία ακριβείας (0,1 mg)
- Προφίλόμετρο ή σύστημα οπτικής εσοχής-μέτρησης
Απαιτήσεις δείγματος για τη Φθορά
- Η επιφάνεια του δείγματος πρέπει να είναι επίπεδη και με την καθορισμένη τραχύτητα
- Η μάζα πρέπει να μετρηθεί σε ζυγό ακριβείας πριν από τη δοκιμή
- Το αντίθετο σώμα (πείρος, τροχός) πρέπει να είναι από το υλικό που συμμορφώνεται με το πρότυπο
- Γενικά τουλάχιστον τρία δείγματα ανά σετ
Διάρκεια της Φθορά
Εξαρτάται από την απόσταση ολίσθησης ή τον αριθμό των κύκλων. Ένα τυπικό τεστ διαρκεί από λίγες ώρες έως μία εργάσιμη ημέρα.
Διαδικασία της Φθορά
- 1Η επιφάνεια του δείγματος προετοιμάζεται και μετράται η μάζα και η τραχύτητα του.
- 2Το αντίθετο σώμα και η εξέδρα φόρτωσης είναι ρυθμισμένα σύμφωνα με το πρότυπο.
- 3Η ολίσθηση ξεκινά με την καθορισμένη ταχύτητα και φορτίο.
- 4Η καθορισμένη απόσταση ή ο αριθμός των κύκλων έχει ολοκληρωθεί. καταγράφεται η δύναμη τριβής.
- 5Το δείγμα καθαρίζεται, η μάζα του μετράται εκ νέου και λαμβάνεται το προφίλ ίχνους φθοράς.
- 6Υπολογίζεται το ποσοστό φθοράς.
Κριτήρια αποδοχής της Φθορά
Το κριτήριο αποδοχής δίνεται στην προδιαγραφή ως μέγιστη απώλεια μάζας, μέγιστο βάθος τροχιάς ή μέγιστος ρυθμός φθοράς.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Το αποτέλεσμα είναι συγκριτικό: οι τιμές δεν μπορούν να συγκριθούν όταν αλλάζει το φορτίο, η ταχύτητα, το αντίθετο σώμα ή το περιβάλλον. Επομένως, όλες οι παράμετροι περιλαμβάνονται στην έκθεση.
Έκθεση της Φθορά
- Εφαρμοσμένο πρότυπο και διευθέτηση επαφών
- Κανονικό φορτίο, ταχύτητα και απόσταση ολίσθησης
- Υλικό κόντρα αμαξώματος
- Απώλεια μάζας ή όγκου και ρυθμός φθοράς
- Καμπύλη συντελεστή τριβής και προφίλ τροχιάς
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- Προδιαγραφές υλικού και επίστρωσης
- Πρότυπα επιφάνειας OEM αυτοκινήτου
Mekanik Testler — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Φθορά· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι μηχανικές δοκιμές μετρούν πώς συμπεριφέρεται ένα υλικό ή εξάρτημα υπό δύναμη. Η οικογένεια εκτείνεται από στατική φόρτιση (εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη) έως εξαρτώμενη από τον χρόνο συμπεριφορά (κόπωση, ερπυσμός), και από σκληρότητα και φθορά έως δυσθραυστότητα.
Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των δοκιμών είναι ότι το αποτέλεσμα αναφέρεται ως ιδιότητα υλικού. Το όριο διαρροής ή η σκληρότητα δεν είναι απόφαση συμμόρφωσης· είναι αριθμητικά δεδομένα με τα οποία θα συγκριθεί ο σχεδιασμός και το πρότυπο προϊόντος. Οι εκθέσεις μηχανικών δοκιμών επομένως συνήθως αποτελούν είσοδο για μηχανική απόφαση παρά για έγκριση προϊόντος — επιλογή υλικού, συντελεστής ασφαλείας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής.
Η διάκριση μεταξύ στατικής και δυναμικής συμπεριφοράς είναι το κλειδί για την κατανόηση του τομέα. Ένα εξάρτημα μπορεί να φαίνεται εντελώς αφόρτιστο υπό στατικό φορτίο αλλά να σπάει υπό επαναλαμβανόμενη φόρτιση· η θραύση κόπωσης συμβαίνει σε τάσεις πολύ κάτω από το όριο διαρροής και δεν δίνει προειδοποίηση. Για περιστρεφόμενα, δονούμενα ή κυκλικά φορτιζόμενα εξαρτήματα, μια δοκιμή εφελκυσμού μόνη της δεν αποτελεί επομένως επαρκές αποδεικτικό στοιχείο.
Οι συνθήκες δοκιμής καθορίζουν το αποτέλεσμα, και αυτό είναι κρίσιμο για την αναγνωσιμότητα της έκθεσης: γεωμετρία δοκιμίου, ρυθμός φόρτισης, θερμοκρασία, ρύθμιση συνθηκών και διάταξη σύσφιξης. Το ίδιο υλικό δίνει διαφορετικές τιμές υπό διαφορετικές συνθήκες. Στα πλαστικά η επίδραση ρυθμού είναι πολύ έντονη, στα μέταλλα η επίδραση θερμοκρασίας· στα σύνθετα ο προσανατολισμός του δοκιμίου αλλάζει εντελώς το αποτέλεσμα.
Η σκληρότητα είναι η πιο κακώς χρησιμοποιούμενη μέτρηση στον τομέα. Επειδή είναι γρήγορη, σχεδόν μη καταστροφική και φθηνή, χρησιμοποιείται συχνά αντί της αντοχής. Υπάρχουν πίνακες μετατροπής σκληρότητας σε αντοχή, αλλά είναι κατά προσέγγιση και εξαρτώνται από την ομάδα υλικού· η χρήση τους ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού είναι λανθασμένη.
Η πλευρά της μηχανικής θραύσης απαιτεί ειδική επάρκεια. Οι μετρήσεις δυσθραυστότητας και ρυθμού ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης καθιστούν δυνατό τον υπολογισμό πόσο θα αντέξει μια ρηγματωμένη κατασκευή· αποτελούν τη βάση του σχεδιασμού ανοχής βλάβης σε τομείς όπως εξοπλισμός υπό πίεση, αεροπορικές κατασκευές και αγωγοί.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Στατικές δοκιμές
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, διάτμηση και στρέψη. Λαμβάνονται όριο διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό, επιμήκυνση και μέτρο ελαστικότητας.
Δοκιμές κρούσης
Κρούση εντομής Charpy και Izod· η συμπεριφορά μετάβασης εύθραυστου-όλκιμου του υλικού καθορίζεται συναρτήσει της θερμοκρασίας.
Σκληρότητα
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore και μικροσκληρότητα. Πολύτιμη για το βάθος επεξεργασίας επιφάνειας και τοπικές διαφορές αντοχής.
Κόπωση
Αξονική κόπωση ελεγχόμενη από δύναμη και παραμόρφωση, κόπωση κάμψης· καμπύλες S-N και όριο αντοχής.
Ερπυσμός και χαλάρωση τάσης
Συμπεριφορά υπό μακροχρόνιο φορτίο σε υψηλή θερμοκρασία· καθοριστική για υλικά λεβήτων, στροβίλων και εξοπλισμού υπό πίεση.
Μηχανική θραύσης
Δυσθραυστότητα επίπεδης παραμόρφωσης, ολοκλήρωμα J, CTOD και ρυθμός ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης.
Φθορά και τριβή
Φθορά Taber και περιστρεφόμενου τυμπάνου, μετρήσεις συντελεστή τριβής.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Ο υπολογισμός αντοχής από σκληρότητα είναι κατά προσέγγιση· δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού.
- Η επαρκής στατική αντοχή δεν αποδεικνύει την αντοχή σε κόπωση· ένα κυκλικά φορτιζόμενο εξάρτημα απαιτεί ξεχωριστή δοκιμή.
- Αν δεν αναφέρονται ο ρυθμός δοκιμής και η θερμοκρασία, το αποτέλεσμα δεν είναι συγκρίσιμο — ιδίως σε πολυμερή και σύνθετα υλικά.
- Ένα δοκίμιο δοκιμής και το πραγματικό εξάρτημα ενδέχεται να μην δίνουν την ίδια τιμή· ο προσανατολισμός καλουπιού, οι γραμμές συγκόλλησης και οι διαφορές επιφανειακής επεξεργασίας έχουν όλες επίδραση.
- Μια τιμή αντοχής που δίνεται για ένα σύνθετο υλικό χωρίς αναφορά στον προσανατολισμό του δοκιμίου είναι χωρίς νόημα.
- Τα αντίστοιχα ASTM και ISO μετρούν το ίδιο μέγεθος αλλά χρησιμοποιούν διαφορετική γεωμετρία δοκιμίου· τα αποτελέσματα δεν θεωρούνται άμεσα ισοδύναμα.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Επαλήθευση σχεδιασμού και επιλογή υλικού
- Έλεγχος εισερχόμενου υλικού και έγκριση προμηθευτή
- Πλήρωση των μηχανικών απαιτήσεων του προτύπου προϊόντος
- Ανάλυση αστοχίας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής και υπολογισμός ανοχής βλάβης
- Επαλήθευση διεργασιών θερμικής και επιφανειακής κατεργασίας
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Φθορά
Το αποτέλεσμα δοκιμής φθοράς δίνει την πραγματική διάρκεια ζωής;
Όχι. Η δοκιμή είναι επιταχυνόμενη και συγκριτική. Η πραγματική διάρκεια ζωής εξαρτάται από τις συνθήκες πεδίου, όπως η πίεση επαφής, η λίπανση, η θερμοκρασία και η μόλυνση.











