Истирание

Что такое Износ?

Испытание на износ — это испытание, в ходе которого измеряется потеря вещества между двумя поверхностями при контролируемом контакте и движении. Это выражается как потеря массы, потеря объема или глубина отпечатка.

Износ: цель

Цель - сравнительная оценка ресурса фрикционно нагруженных деталей и покрытий, предоставление данных для выбора материала и покрытия.

К каким изделиям применяется Износ?

Детали с покрытием и обработанной поверхностью
Материалы подшипников и втулок
Напольные покрытия
Поверхности внутренней отделки автомобилей
Инструменты для резки и формовки

В каких отраслях применяется Износ?

МеталлСтальМашиныПромышленное оборудованиеПластмассы

Стандарты, связанные с Износ

АСТМ G99
ISO 5470-1
АСТМ G65
АСТМ Д4060
ISO 20808

Износ: условия

Договоренность о контактах: Штифт на диске, блок на кольце, абразивное резиновое колесо или колесо Табера
Нормальная нагрузка: Постоянная нагрузка, определенная в стандарте или спецификации
Расстояние скольжения: Определяется как общее расстояние или количество циклов.
Среда: Сухой или смазанный; температура и влажность фиксируются

Оборудование для Износ

Трибологическая испытательная машина (штифт на диске)
Абразивный станок Табера
Прецизионные весы (0,1 мг)
Профилометр или оптическая система измерения отпечатков

Требования к образцам для Износ

Поверхность образца должна быть плоской и иметь определенную шероховатость.
Перед испытанием массу необходимо измерить на прецизионных весах.
Контртела (штифт, колесо) должны быть изготовлены из материала, соответствующего стандарту.
Обычно не менее трех образцов в наборе.

Износ: продолжительность

Это зависит от расстояния скольжения или количества циклов. Типичный тест занимает от нескольких часов до одного рабочего дня.

Износ: порядок проведения

1Поверхность образца подготавливают, измеряют его массу и шероховатость.
2Контркорпус и погрузочная установка устанавливаются согласно стандарту.
3Скольжение начинается с определенной скоростью и нагрузкой.
4Указанное расстояние или количество циклов пройдено; регистрируется сила трения.
5Образец очищают, повторно измеряют его массу и снимают профиль следов износа.
6Рассчитывается степень износа.

Износ: критерии приёмки

Критерий приемки указан в спецификации как максимальная потеря массы, максимальная глубина следа или максимальная скорость износа.

Оценка результатов

Результат является сравнительным: значения нельзя сравнивать при изменении нагрузки, скорости, противотела или окружающей среды. Поэтому все параметры включаются в отчет.

Износ: протокол

Применяемый стандарт и расположение контактов
Нормальная нагрузка, скорость и расстояние скольжения
Материал контртела
Потеря массы или объема и скорость износа
Кривая коэффициента трения и профиль гусеницы

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Характеристики материала и покрытия
Стандарты поверхности OEM для автомобильной промышленности

Mekanik Testler — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Износ; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Механические испытания измеряют поведение материала или детали под нагрузкой. Семейство охватывает статическое нагружение (растяжение, сжатие, изгиб), зависящее от времени поведение (усталость, ползучесть), а также твёрдость и износ вплоть до трещиностойкости.

Общая черта этих испытаний в том, что результат сообщается как СВОЙСТВО МАТЕРИАЛА. Предел текучести или твёрдость — не решение о соответствии; это числовые данные, с которыми будут сравниваться конструкция и стандарт продукта. Поэтому протоколы механических испытаний обычно служат исходными данными для инженерного решения, а не для утверждения продукта — выбор материала, коэффициент запаса, прогноз срока службы.

Различие между статическим и динамическим поведением — ключ к пониманию этой области. Деталь может казаться совершенно ненапряжённой под статической нагрузкой, но сломаться при повторной нагрузке; усталостное разрушение происходит при напряжениях значительно ниже предела текучести и не даёт предупреждения. Для вращающихся, вибрирующих или циклически нагружаемых деталей испытание на растяжение само по себе поэтому не является достаточным доказательством.

Условия испытания определяют результат, и это критично для читаемости отчёта: геометрия образца, скорость нагружения, температура, кондиционирование и схема захвата. Один и тот же материал даёт разные значения при разных условиях. В пластиках эффект скорости очень выражен, в металлах — эффект температуры; в композитах ориентация образца полностью меняет результат.

Твёрдость — наиболее неправильно используемое измерение в этой области. Поскольку она быстрая, почти неразрушающая и недорогая, её часто используют вместо прочности. Таблицы пересчёта твёрдости в прочность существуют, но они ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫ и зависят от группы материала; использовать их как единственное доказательство при приёмке материала неправильно.

Область механики разрушения требует особой компетенции. Измерения трещиностойкости и скорости роста усталостной трещины позволяют рассчитать, как долго продержится растрескавшаяся конструкция; они являются основой проектирования, допускающего повреждения, в таких областях, как оборудование под давлением, авиационные конструкции и трубопроводы.

Группы методов в этой области

Статические испытания
Растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг и кручение. Получают предел текучести и прочность на растяжение, удлинение и модуль упругости.
Испытания на удар
Ударная вязкость по Шарпи и Изоду с надрезом; вязко-хрупкий переход материала определяется в зависимости от температуры.
Твердость
Бринелль, Виккерс, Роквелл, Шор и микротвёрдость. Ценно для глубины поверхностной обработки и локальных различий прочности.
Усталость
Осевая усталость с контролем силы и деформации, усталость при изгибе; кривые Вёлера (S-N) и предел выносливости.
Ползучесть и релаксация напряжений
Поведение под долговременной нагрузкой при высокой температуре; определяющий фактор для материалов котлов, турбин и оборудования под давлением.
Механика разрушения
Трещиностойкость в условиях плоской деформации, J-интеграл, CTOD и скорость роста усталостной трещины.
Износ и трение
Истирание по Табору и на вращающемся барабане, измерения коэффициента трения.

Часто путаемое в этой области

Расчёт прочности по твёрдости приблизителен; его нельзя использовать как единственное доказательство при приёмке материала.
Достаточная статическая прочность не подтверждает усталостную прочность; циклически нагружаемая деталь требует отдельного испытания.
Если скорость и температура испытания не указаны, результат нельзя сравнивать — особенно для полимеров и композитов.
Испытательный образец и реальная деталь могут давать разные значения; ориентация при формовании, линии спая и различия в обработке поверхности — всё это влияет на результат.
Значение прочности, указанное для композита без указания ориентации образца, не имеет смысла.
Аналоги ASTM и ISO измеряют одну и ту же величину, но используют разную геометрию образцов; результаты не считаются напрямую эквивалентными.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Верификация конструкции и выбор материала
Входной контроль материалов и одобрение поставщика
Выполнение механических требований стандарта на продукцию
Анализ отказов, прогнозирование срока службы и расчёт живучести при повреждении
Проверка процессов термической и поверхностной обработки

Связанные тесты

Износ: частые вопросы

Соответствуют ли результаты испытаний на износ реальному сроку службы?

Нет. Тест ускоренный и сравнительный. Реальный срок службы зависит от полевых условий, таких как контактное давление, смазка, температура и загрязнение.