Che cos'è Usura?
Il test di usura è un test in cui viene misurata la perdita di sostanza tra due superfici sottoposte a contatto e movimento controllati. Viene espresso come perdita di massa, perdita di volume o profondità di indentazione.
Scopo di Usura
Lo scopo è valutare comparativamente la durata di servizio delle parti e dei rivestimenti caricati per attrito, fornendo dati per la selezione del materiale e del rivestimento.
A quali prodotti si applica Usura?
- Parti rivestite e trattate in superficie
- Materiali per cuscinetti e boccole
- Rivestimenti per pavimenti
- Superfici di rivestimento interno di automobili
- Utensili da taglio e formatura
In quali settori si utilizza Usura?
Norme relative a Usura
- ASTM G99
- ISO 5470-1
- ASTM G65
- ASTM D4060
- ISO20808
Condizioni di Usura
- Disposizione dei contatti
- Perno su disco, blocco su anello, abrasione da ruota in gomma o ruota Taber
- Carico normale
- Carico costante definito nella norma o nelle specifiche
- Distanza scorrevole
- Definito come distanza totale o numero di cicli
- Ambiente
- A secco o lubrificato; vengono registrate la temperatura e l'umidità
Apparecchiatura per Usura
- Macchina per test tribologico (perno su disco)
- Abrasore Taber
- Bilancia di precisione (0,1 mg)
- Profilometro o sistema ottico di misurazione dell'impronta
Requisiti del campione per Usura
- La superficie del campione deve essere piana e con rugosità definita
- La massa deve essere misurata su una bilancia di precisione prima del test
- Il controcorpo (perno, ruota) deve essere di materiale conforme alla norma
- Generalmente almeno tre esemplari per set
Durata di Usura
Dipende dalla distanza di scorrimento o dal numero di cicli. Un test tipico dura da poche ore a un giorno lavorativo.
Procedura di Usura
- 1La superficie del campione viene preparata e ne vengono misurate la massa e la rugosità.
- 2Il controcassone e l'attrezzatura di carico sono allestiti secondo lo standard.
- 3Lo scorrimento viene avviato alla velocità e al carico definiti.
- 4La distanza o il numero di cicli specificati vengono completati; viene registrata la forza di attrito.
- 5Il campione viene pulito, la sua massa viene nuovamente misurata e viene preso il profilo della traccia di usura.
- 6Viene calcolato il tasso di usura.
Criteri di accettazione di Usura
Il criterio di accettazione è indicato nelle specifiche come perdita di massa massima, profondità massima della traccia o tasso di usura massimo.
Valutazione dei risultati
Il risultato è comparativo: i valori non sono confrontabili al variare del carico, della velocità, del controcorpo o dell'ambiente. Tutti i parametri sono quindi inclusi nel report.
Rapporto di Usura
- Norma applicata e disposizione dei contatti
- Carico, velocità e distanza di scorrimento normali
- Materiale del controcorpo
- Perdita di massa o volume e tasso di usura
- Curva del coefficiente di attrito e profilo del binario
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Specifiche dei materiali e del rivestimento
- Standard di superficie OEM automobilistici
Mekanik Testler — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Usura; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove meccaniche misurano come si comporta un materiale o un componente sotto forza. La famiglia va dal carico statico (trazione, compressione, flessione) al comportamento dipendente dal tempo (fatica, scorrimento viscoso), dalla durezza e usura fino alla tenacità a frattura.
Ciò che accomuna queste prove è che il risultato è riportato come una PROPRIETÀ DEL MATERIALE. Il carico di snervamento o la durezza non sono una decisione di conformità; sono dati numerici con cui verranno confrontati il progetto e la norma di prodotto. I rapporti di prova meccanica sono quindi solitamente un input per una decisione ingegneristica piuttosto che per un'approvazione di prodotto — scelta del materiale, coefficiente di sicurezza, previsione della vita.
La distinzione tra comportamento statico e dinamico è la chiave per comprendere il settore. Un componente può apparire del tutto non sollecitato sotto carico statico eppure rompersi sotto carico ripetuto; la rottura a fatica si verifica a tensioni ben inferiori al carico di snervamento e non dà preavviso. Per componenti rotanti, vibranti o soggetti a carico ciclico, una prova di trazione da sola non è quindi una prova sufficiente.
Le condizioni di prova determinano il risultato, ed è fondamentale per la leggibilità del rapporto: geometria del provino, velocità di carico, temperatura, condizionamento e disposizione di serraggio. Lo stesso materiale fornisce valori diversi in condizioni diverse. Nelle materie plastiche l'effetto della velocità è molto marcato, nei metalli l'effetto della temperatura; nei compositi l'orientamento del provino cambia completamente il risultato.
La durezza è la misura più utilizzata in modo scorretto nel settore. Essendo rapida, quasi non distruttiva ed economica, viene spesso usata al posto della resistenza. Esistono tabelle di conversione da durezza a resistenza, ma sono APPROSSIMATIVE e dipendono dal gruppo di materiali; usarle come unica evidenza nell'accettazione del materiale è sbagliato.
Il lato della meccanica della frattura richiede una competenza specifica. Le misurazioni della tenacità a frattura e della velocità di propagazione della cricca da fatica consentono di calcolare quanto durerà una struttura fessurata; sono la base della progettazione tollerante al danno in settori come attrezzature a pressione, strutture aeronautiche e condotte.
Gruppi di metodi in questo ambito
Prove statiche
Trazione, compressione, flessione, taglio e torsione. Si ottengono carico di snervamento e resistenza a trazione, allungamento e modulo di elasticità.
Prove d'urto
Urto con intaglio Charpy e Izod; si determina il comportamento di transizione duttile-fragile del materiale in funzione della temperatura.
Durezza
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore e microdurezza. Prezioso per la profondità del trattamento superficiale e le differenze locali di resistenza.
Fatica
Fatica assiale controllata in forza e deformazione, fatica a flessione; curve S-N e limite di fatica.
Scorrimento viscoso e rilassamento delle tensioni
Comportamento sotto carico a lungo termine ad alta temperatura; determinante per i materiali di caldaie, turbine e attrezzature a pressione.
Meccanica della frattura
Tenacità a frattura in deformazione piana, integrale J, CTOD e velocità di propagazione della cricca da fatica.
Usura e attrito
Abrasione Taber e tamburo rotante, misurazioni del coefficiente di attrito.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Calcolare la resistenza dalla durezza è approssimativo; non può essere usato come unica evidenza nell'accettazione del materiale.
- Una resistenza statica adeguata non dimostra la resistenza a fatica; un componente soggetto a carico ciclico richiede una prova separata.
- Se la velocità e la temperatura di prova non sono riportate, il risultato non è confrontabile, in particolare per polimeri e compositi.
- Un provino di prova e il pezzo reale potrebbero non dare lo stesso valore; l'orientamento di stampaggio, le linee di giunzione e le differenze nel trattamento superficiale hanno tutti un effetto.
- Un valore di resistenza fornito per un composito senza indicare l'orientamento del provino è privo di significato.
- Gli equivalenti ASTM e ISO misurano la stessa grandezza ma usano geometrie del provino diverse; i risultati non sono considerati direttamente equivalenti.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Verifica della progettazione e selezione dei materiali
- Controllo dei materiali in ingresso e approvazione del fornitore
- Soddisfacimento dei requisiti meccanici della norma di prodotto
- Analisi dei guasti, previsione della vita utile e calcolo della tolleranza al danno
- Verifica dei processi di trattamento termico e superficiale
Test correlati
Domande frequenti su Usura
Il risultato del test di usura fornisce la durata utile reale?
No. Il test è accelerato e comparativo. La durata utile effettiva dipende dalle condizioni sul campo come pressione di contatto, lubrificazione, temperatura e contaminazione.